熱管理システムの技術要件
純粋な電気自動車用
純粋な電気自動車の空調システムの冷源、熱源、その他のエネルギー源はすべてバッテリー システムから供給されます。純粋な電気自動車の場合、エアコンは運転の快適さだけでなく航続距離にも直接影響します。
純粋な電気自動車の空調システムは、冷暖房機能を提供するだけでなく、システムのエネルギー消費も考慮する必要があるため、その複雑さが増します。電気自動車のエアコンに使用される電動スクロールコンプレッサーは、動力形式の変更により、従来のコンプレッサーと比較して価値と体積効率が大幅に向上しました。現在、電気自動車は暖房に主に PTC ヒーターを使用しているため、冬季の航続可能距離は大幅に減少します。今後は、より暖房効率の高いヒートポンプ空調システムが順次導入されることが予想されます。
新エネルギー車の熱管理システムは、車室内の空調（冷却、加熱、曇り止めなど）、バッテリーパックの温度制御、モーターとコントローラーの放熱の要件を満たす必要があります。包括的な車両エネルギー管理、コンパクトさ、軽量設計の要件に基づいて、自動車の熱管理システムは、統合された車両の熱管理に向けて徐々に開発されています。
大まかに言うと、自動車の熱管理システムには、主にエンジン冷却システム、空調システム、バッテリーの熱管理システムが含まれます。機能的には、エンジン ルームの熱システムとキャビンの熱システムという 2 つの主要なコンポーネントに分かれており、エンジン サイクル、エアコン サイクル、インタークーラー サイクルの 3 つの主要なサイクルがあります。エンジンの冷却サイクルは、エンジン、ラジエーター、サーモスタット、ウォーターポンプなど比較的単純です。空調サイクルは主に凝縮器、圧縮機、膨張弁で構成されています。ターボチャージャー付きインタークーラーシステムの機能は、エンジンの吸入空気量を増加させ、出力特性を向上させることです。問題は、ターボチャージャーによって加圧された空気の温度が非常に高いことです。エンジンに直接流入すると、エンジン潤滑油の劣化が促進され、インタークーラーが吸気温度を下げる必要があります。
1) 空調システム: 従来のガソリン車は空調にエンジン駆動のコンプレッサーを使用しますが、新エネルギー車は電動コンプレッサー。ガソリン車では、空調プロセスとエンジン冷却プロセスは比較的独立していますが、新エネルギー車では、3 つの電気冷却システムが密接に接続されており、一般にバッテリ冷却システムと冷熱源を共有しています。-ガソリン車ではエンジンが熱源となり、ウォーターポンプで水を循環させて暖房します。現在、ほとんどの新エネルギー車は電気暖房を使用していますが、将来の傾向は、よりエネルギー効率の高いヒートポンプ空調システムに向かうものです。-
(2) バッテリーの熱管理:パワーバッテリーの最適動作温度範囲は 20 ～ 30 度です。低温ではバッテリー容量が低下し、充放電性能が低下します。高温ではバッテリーのサイクル寿命が短くなり、過度に高温になると爆発などの安全上の問題が発生する可能性もあります。複数の電池セルが直列・並列に接続されて電池パックを構成しており、充放電時に発生する熱が相互に影響を与えます。パワーバッテリーパックを適切な温度範囲内に維持するには、複雑なバッテリー熱管理システムが必要です。
(3) モーターおよび電子制御システムの熱管理: 新エネルギー車のモーターおよび電子制御コンポーネントは、動作中に高い放熱要件があり、通常は積極的な冷却が必要です。これらのコンポーネントには、多くの場合、冷却装置のみが必要です。
