來(lái)源|Energy Conversion and Management
01
背景介紹
為了應(yīng)對(duì)氣候變化和當(dāng)前的能源危機(jī),大多數(shù)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始推廣更換傳統(tǒng)燃料汽車。電動(dòng)汽車(EVs)具有零排放,零噪音的特性,因此受到廣大制造商的青睞。集成熱管理系統(tǒng)(ITMS)作為保證電動(dòng)汽車最佳運(yùn)行的框架,已受到越來(lái)越多關(guān)注。目前,對(duì)ITMS的研究大多集中在機(jī)艙和電池的溫度控制上,只有少數(shù)研究考慮了電機(jī)或電控制的熱管理。Kexin等[6]設(shè)計(jì)了一種基于單級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)(SCHPS)的ITMS,通過(guò)三通和電磁閥的開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)了電池和座艙的加熱和冷卻。特斯拉的Y型使用了一個(gè)復(fù)雜的ITMS,覆蓋了座艙、電池、電機(jī)和電控,該系統(tǒng)設(shè)置為多種模式,以確保各部件的溫度調(diào)節(jié)和系統(tǒng)的高效運(yùn)行。但上述研究都是基于SCHPS的,這在一定程度上限制了系統(tǒng)效率。
02
成果掠影
近期,華南理工大學(xué)Jianghong Wu團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)熱泵系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究和電氣系統(tǒng)的熱分析,創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了一種基于制冷劑注入熱泵的高效集成熱管理系統(tǒng)
,并利用工程系統(tǒng)仿真高級(jí)建模環(huán)境(AMESim)軟件搭建了系統(tǒng)仿真平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明,基于中間熱交換器的電池冷卻穩(wěn)定性和效率優(yōu)于雙蒸發(fā)器設(shè)置,可以在 35 ℃ 的環(huán)境溫度下降低 30% 的能耗。電機(jī)熱回收及高溫電控?zé)峁芾硐到y(tǒng)可降低能耗11.98%~56.69%,滿足-22.04℃的供暖條件?;谥评鋭﹪娚錈岜玫募蔁峁芾硐到y(tǒng)擴(kuò)大了高速公路燃油經(jīng)濟(jì)性測(cè)試 (EPA-420-B-12-001) 的運(yùn)行范圍。在電加熱的輔助下,本研究開(kāi)發(fā)的仿真系統(tǒng)可以滿足中國(guó)寬溫度范圍的負(fù)載要求。
相關(guān)研究成果以“A refrigerant-injection heat pump-based efficient integrated thermal management system for electric vehicles approaching the wide temperature range in China”為題發(fā)表于《Energy Conversion and Management》。
03
圖文導(dǎo)讀
圖1不同氣候區(qū)典型城市的氣候數(shù)據(jù)
圖2較寬的溫度覆蓋區(qū)域圖
圖3RIHPS的實(shí)驗(yàn)流式路徑
圖4 RIHPS的主要組成部分。(a)壓縮機(jī);(b) EEV;(c)氣液分離器;(d)冷凝器;(e)冷水機(jī);(f)中冷器
圖5熱交換器中的熱交換過(guò)程
圖6 電機(jī)和電氣控制器的熱回收方法。(a)在高溫下的熱回收;(b)中度溫度下的熱回收;(c)在低溫下的熱回收
圖7 電動(dòng)汽車的ITMS框架
圖8中國(guó)不同冷卻系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域
圖9覆蓋中國(guó)不同供暖系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域
END
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審核編輯黃宇
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