ヒートポンプ型統合熱管理システム
1. ヒートポンプ型統合熱管理原理
統合された熱管理システムに基づいて、バッテリーの高温感受性をよりよく満たすために、純電気商用車の熱管理の複雑さと洗練性が高まり続けており、ヒートポンプ技術などの革新的なアプリケーションが追加されています。ヒートポンプ自体は熱を生成せず、熱を運ぶだけです。逆カルノーサイクルの原理に基づいて、少量の電気エネルギーを使用してユニットを駆動し、偽装相で作動媒体を循環させ、低品位の熱エネルギーを吸収、圧縮、加熱してから利用します。ヒートポンプの主なコンポーネントには、冷媒、コンプレッサー、コンデンサー、膨張弁、蒸発器が含まれます。これは、媒体である冷媒/冷媒がループ内で継続的に圧縮および膨張する閉ループです。圧縮および膨張するたびに（つまり、各動作サイクルごとに）、冷媒は低温環境から熱を「抽出」し、高温環境に伝達します。 空気は冷媒として使用されていませんが、汚染を引き起こさず、コストもかかりませんが、サイクルあたりの熱効率が非常に低いためです。実際に使用される冷媒は、熱を吸収するときに蒸発し、熱を放散するときに凝縮する液体です。液体の形状を変更するプロセスにより、各作業サイクルでの熱効率が大幅に向上します。ヒートポンプシステムには、冷却と加熱の2つの作業モードがあります。ヒートポンプ技術と統合熱管理システムを統合することで、新しいヒートポンプタイプの統合熱管理システムを開発できます。この技術を使用したヒートポンプ空調システムは、電動エアコンコンプレッサーを使用し、冷凍サイクルの可逆特性を利用して冷凍と加熱を統合します。汎用性が高く、構造がコンパクトで、効率が高く、省エネと環境保護の利点があり、新しいタイプの車両エアコンのトレンドになっています。冬の暖房条件下では、COP（性能係数）は2〜4に達することがあります。エネルギー効率は、純粋な電気自動車の分野で一般的に使用されているPTC暖房システムの何倍にもなり、走行距離を効果的に20％以上延長できます。 現在のヒートポンプシステムの種類は、主に直接ヒートポンプ空調システム、間接ヒートポンプ空調システム、空気補充およびエンタルピー増加直接ヒートポンプ空調システムなどがあり、暖房と冷房に使用できます。簡単に言えば、ヒートポンプシステムに四方逆転弁を使用すると、ヒートポンプエアコンの蒸発器と凝縮器の機能を入れ替えて、熱伝達の方向を変えることができ、夏は冷房、冬は暖房の効果が得られます。
2. ヒートポンプ統合熱管理の実験的検証
現在、ヒートポンプ式の統合熱管理システムは、純電気商用車ではほとんど使用されていませんが、乗用車ではいくつかの用途があります。ヒートポンプシステムは、冷媒の気液変換を通じて空気中の熱をシステム自身の内部エネルギーに変換します。COP値はPTC暖房システムの2〜3倍高く、極低温でも走行距離を20％以上効果的に延長できます。温度では、COPが1以上であることが保証されますが、PTCエネルギー効率係数は一般に1未満です。加熱プロセスでは、システムの逆循環を利用して、外気の熱エネルギーを車室の空調システムに強制的に転送します。そのため、ヒートポンプ空調のエネルギー効率係数はPTC暖房の2〜3倍高くなります。
