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Ein Überblick über die Forschung zum Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie

1. Überblick über das Cockpit-Wärmemanagement (Autoklimaanlage)

Die Klimaanlage ist der Schlüssel zum Wärmemanagement des Autos.Sowohl der Fahrer als auch die Passagiere möchten den Komfort des Autos genießen.Die wichtige Funktion der Autoklimaanlage besteht darin, den Fahrgastraum durch die Anpassung der Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit im Fahrgastraum des Autos angenehm zu gestalten.und Fahrumgebung.Das Prinzip der gängigen Autoklimaanlage besteht darin, die Temperatur im Auto durch das thermophysikalische Prinzip der Absorption von Verdunstungswärme und der Freisetzung von Kondensationswärme zu kühlen oder zu erwärmen.Bei niedrigen Außentemperaturen kann erwärmte Luft in den Innenraum geleitet werden, sodass Fahrer und Passagiere nicht frieren;Bei hohen Außentemperaturen kann Luft mit niedriger Temperatur in die Kabine geleitet werden, damit sich Fahrer und Passagiere kühler fühlen.Daher spielt die Autoklimaanlage eine sehr wichtige Rolle für die Klimatisierung des Autos und den Komfort der Insassen.

1.1 Neue Energiefahrzeug-Klimaanlage und Funktionsprinzip
Da die Antriebsvorrichtungen von Fahrzeugen mit neuer Energie und Fahrzeugen mit herkömmlichem Kraftstoff unterschiedlich sind, wird der Klimakompressor von Fahrzeugen mit Kraftstoff vom Motor angetrieben, und der Klimakompressor von Fahrzeugen mit neuer Energie wird vom Motor angetrieben, also die Klimaanlage Der Kompressor kann bei Fahrzeugen mit neuer Energie nicht vom Motor angetrieben werden.Zur Verdichtung des Kältemittels kommt ein elektrischer Kompressor zum Einsatz.Das Grundprinzip von Fahrzeugen mit neuer Energie ist das gleiche wie das von Fahrzeugen mit herkömmlichem Kraftstoff.Es nutzt Kondensation, um Wärme abzugeben und zu verdampfen, um Wärme aufzunehmen und den Fahrgastraum zu kühlen.Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Kompressor auf einen elektrischen Kompressor umgestellt wird.Derzeit wird der Scrollverdichter hauptsächlich zur Verdichtung des Kältemittels eingesetzt.

1) Halbleiterheizsystem: Die Halbleiterheizung wird zum Kühlen und Heizen von Halbleiterelementen und Anschlüssen verwendet.In diesem System ist das Thermoelement die Grundkomponente zum Kühlen und Heizen.Verbinden Sie zwei Halbleiterbauelemente zu einem Thermoelement. Nach dem Anlegen des Gleichstroms werden an der Schnittstelle Wärme und Temperaturunterschiede erzeugt, um das Innere der Kabine zu erwärmen.Der Hauptvorteil der Halbleiterheizung besteht darin, dass sie die Kabine schnell aufheizen kann.Der Hauptnachteil besteht darin, dass die Halbleiterheizung viel Strom verbraucht.Für Fahrzeuge mit neuer Energie, die Kilometerleistung anstreben müssen, ist sein Nachteil fatal.Daher kann es die Anforderungen neuer Energiefahrzeuge an die Energieeinsparung von Klimaanlagen nicht erfüllen.Es ist auch notwendiger, dass Menschen an Halbleiterheizmethoden forschen und eine effiziente und energiesparende Halbleiterheizmethode entwickeln.

2) Positiver Temperaturkoeffizient(PTC) Luftheizung: Der Hauptbestandteil von PTC ist der Thermistor, der durch einen elektrischen Heizdraht erhitzt wird und ein Gerät ist, das elektrische Energie direkt in Wärmeenergie umwandelt.Das PTC-Luftheizsystem besteht darin, den Warmluftkern des Fahrzeugs mit herkömmlichem Kraftstoff in einen PTC-Lufterhitzer umzuwandeln, die zu erwärmende Außenluft mithilfe eines Ventilators durch den PTC-Heizer zu treiben und die erwärmte Luft in den Innenraum des Fahrgastraums zu leiten um das Fach zu erwärmen.Es verbraucht direkt Strom, daher ist der Energieverbrauch von Fahrzeugen mit neuer Energie bei eingeschalteter Heizung relativ hoch.

3) PTC-Wassererwärmung:PTC-Kühlmittelheizung, wie PTC-Luftheizung, erzeugt Wärme durch den Stromverbrauch, aber das Kühlmittelheizsystem erwärmt zuerst das Kühlmittel mit PTC, erhitzt das Kühlmittel auf eine bestimmte Temperatur und pumpt dann das Kühlmittel in den Warmluftkern, wo es Wärme austauscht mit der Umgebungsluft, und der Ventilator schickt die erwärmte Luft in den Innenraum, um die Kabine zu erwärmen.Anschließend wird das Kühlwasser durch PTC erwärmt und hin- und herbewegt.Dieses Heizsystem ist zuverlässiger und sicherer als die PTC-Luftkühlung.

4) Wärmepumpen-Klimaanlage: Das Prinzip der Wärmepumpen-Klimaanlage ist das gleiche wie das der herkömmlichen Kfz-Klimaanlage, die Wärmepumpen-Klimaanlage kann jedoch die Umwandlung von Kabinenheizung und -kühlung realisieren

PTC-Lufterhitzer06
PTC-Kühlmittelheizung02
PTC-Kühlmittelheizung01
PTC-Kühlmittelheizung01_副本
8KW PTC-Kühlmittelheizung04
PTC

2. Überblick über das Wärmemanagement des Energiesystems

DerWärmemanagement des Automobilantriebssystemsist in das Wärmemanagement des traditionellen Kraftstofffahrzeug-Antriebssystems und das Wärmemanagement des neuen Energiefahrzeug-Antriebssystems unterteilt.Mittlerweile ist das Wärmemanagement des traditionellen Fahrzeugantriebssystems mit Kraftstoff sehr ausgereift.Das traditionelle Kraftstofffahrzeug wird vom Motor angetrieben, daher steht das Motor-Wärmemanagement im Mittelpunkt des traditionellen Automobil-Wärmemanagements.Das Thermomanagement des Motors umfasst hauptsächlich das Motorkühlsystem.Mehr als 30 % der Wärme im Fahrzeugsystem müssen vom Motorkühlkreislauf abgeführt werden, um eine Überhitzung des Motors unter Hochlastbedingungen zu verhindern.Das Kühlmittel des Motors wird zur Beheizung des Innenraums verwendet.

Das Kraftwerk herkömmlicher Kraftstofffahrzeuge besteht aus Motoren und Getrieben herkömmlicher Kraftstofffahrzeuge, während Fahrzeuge mit neuer Energie aus Batterien, Motoren und elektronischen Steuerungen bestehen.Die Wärmemanagementmethoden der beiden haben große Veränderungen erfahren.Die Power-Batterie von New-Energy-Fahrzeugen. Der normale Arbeitstemperaturbereich liegt zwischen 25 und 40 °C.Daher erfordert das Wärmemanagement der Batterie sowohl deren Warmhaltung als auch deren Ableitung.Gleichzeitig sollte die Temperatur des Motors nicht zu hoch sein.Wenn die Temperatur des Motors zu hoch ist, beeinträchtigt dies die Lebensdauer des Motors.Daher muss der Motor während des Betriebs auch die erforderlichen Maßnahmen zur Wärmeableitung ergreifen.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.05.2023