Lämmönhallintatekniikka sähköajoneuvoissa

1. Selitetään ensin, mikä on lämmönhallintajärjestelmä ja mikä on hyvä lämmönhallintajärjestelmä.

Käyttäjän näkökulmasta lämmönhallintajärjestelmän päärooli sähköajoneuvojen aikakaudella näkyy sekä sisä- että ulkotiloissa. Sisätilan tehtävänä on pitää auton sisälämpötila lämpimänä talvella ja viileänä kesällä, esimerkiksi lämmittämällä istuimia ja ohjauspyörää tai kytkemällä ilmastointilaite päälle etukäteen. Matkustamon lämpötilan nopeassa säädössä on otettava huomioon, kuinka kauan halutun lämpötilan saavuttaminen kestää, kuinka paljon energiaa kuluu ja miten tasapaino on avainasemassa. Ulkoisesti on varmistettava, että akku on sopivassa lämpötilassa – ei liian kuuma, koska se aiheuttaa lämpöpurkauksia ja tulipalon; eikä liian kylmä, sillä akun lämpötilan ollessa liian alhainen energian vapautuminen estyy ja akun käyttöikä lyhenee merkittävästi.

Lämmönhallinta on tärkeämpää talvella, koska lämpöpurkausten estäminen on otettu täysin huomioon akun suunnittelussa, mutta talvella lämmönhallinnan keskipisteenä on kysymys siitä, miten akun energiankulutusta voidaan vähentää akun pitämiseksi parhaassa mahdollisessa käyttölämpötilassa.

Voidaan nähdä, että sähköajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmä ei ole pelkästään polttoaineajoneuvojen ilmastointijärjestelmä, vaan se vaatii myös perusteellisia muutoksia tältä pohjalta, ja se on koordinoitava ja optimoitava yhdessä sähkö- ja elektroniikka-arkkitehtuurin, voimansiirron, jarrujärjestelmän jne. kanssa. Siksi siinä on monia tapoja ja hienostuneisuutta.

2. Lämmönhallinta
Perinteinen menetelmä: PTC-lämmitys

Perinteisessä suunnittelussa sähköajoneuvo varustetaan ylimääräisellä PTC-lämmönlähdekomponentilla matkustamon ja akun lämmönlähteen tarjoamiseksi. PTC viittaa positiivisen lämpötilakertoimen termistoriin, jonka resistanssi ja lämpötila korreloivat positiivisesti. Toisin sanoen, kun ympäristön lämpötila laskee, myös PTC:n resistanssi pienenee. Tällä tavoin, kun virta syötetään vakiojännitteellä, resistanssi pienenee ja virta kasvaa, jolloin syötetyn virran lämpöarvo kasvaa vastaavasti, mikä aiheuttaa lämmitystä.

PTC-lämmitykseen on kaksi vaihtoehtoa: vesilämmitys (PTC-jäähdytysnesteen lämmitin) ja ilmalämmitys(PTC-ilmalämmitin). Näiden kahden välinen ero on lämmitysväliaineen erilainen käyttö. LVI-lämmityksessä käytetään PTC:tä jäähdytysnesteen lämmittämiseen ja lämmönvaihtoon patterin kanssa; ilmalämmityksessä käytetään kylmää ilmaa lämmönvaihtoon suoraan PTC:n kanssa ja lopuksi puhalletaan lämmintä ilmaa ulos.