کمپرسور الکتریکی در BTMS: "هاب انتقال انرژی"
مدیریت حرارتی خودرو
در BTMS، نقش اصلی کمپرسور الکتریکی هدایت چرخه مبرد است، در نتیجه سیستم باتری را با قابلیت کنترل دما "فعال" و قدرتمند ارائه می دهد. این سیستم BTMS را از "عایق" اولیه و "خنک کننده هوا/مایع" به "سیستم کنترل دقیق دما" با قابلیت کنترل شرایط شدید ارتقا می دهد.
I. عملکرد اصلی: چرا BTMS به کمپرسور الکتریکی نیاز دارد؟
باتری ها در دو شرایط شدید، بارهای گرمایی بسیار زیادی تولید می کنند که بسیار فراتر از قابلیت های متداول اتلاف حرارت است:
* شارژ سریع DC پرقدرت{{0}: انرژی الکتریکی با سرعت بسیار بالا به باتری ریخته میشود و مقدار زیادی گرما تولید میکند.
* تخلیه شدید-در محیطهای با دمای بالا، مانند تپهنوردی کامل-در تابستان یا رانندگی تهاجمی.
در این زمان، "خنک کننده مایع غیرفعال" رادیاتورها و فن ها به تنهایی کافی نیست. برای خنک کردن فعال و قدرتمند باید یک سیکل مبرد معرفی شود و کمپرسور الکتریکی منبع تغذیه این چرخه است.
در ضمن در فصل زمستان حالت پمپ حرارتی کمپرسور برقی کارآمدترین راه برای گرم کردن باتری است.
II. اصل کار: چگونه BTMS را ارائه می دهد؟ کمپرسور الکتریکی از طریق دو حالت کلیدی به BTMS خدمت می کند:
حالت 1: حالت خنک کننده (خنک کننده باتری قدرتمند)
این کلاسیک ترین و حیاتی ترین کاربرد کمپرسور الکتریکی در BTMS است.
تراکم و افزایش دما: کمپرسور الکتریکی گاز مبرد با دمای پایین-فشار کم- را جذب میکند و آن را به یک گاز با فشار-در حرارت بالا- فشرده میکند.
چگالش و انتشار گرما: گاز با فشار بالا-در دمای بالا از طریق کندانسور جریان مییابد، جایی که به اجبار توسط یک فن در جلوی خودرو خنک میشود و به مایعی با فشار متوسط-درجه حرارت متوسط- تبدیل میشود.
دریچه گاز و خنکسازی: مبرد مایع از شیر انبساط جریان مییابد و باعث افت سریع فشار و دما میشود و تبدیل به مخلوطی-دمای کم و فشار کم-میشود.
تبخیر و جذب گرما (مرحله مهم): مبرد با دمای پایین- وارد چیلر میشود. چیلر یک مبدل حرارتی مهم است که در آن مبرد تبخیر میشود و با قدرت و سریع مقدار زیادی گرما را از خنککننده باتری که در طرف دیگر چیلر جریان دارد، جذب میکند.
انتقال حرارت تکمیل شد: خنککننده باتری خنکشده توسط یک پمپ آب الکتریکی برای خنک کردن باتری به بسته باتری پمپ میشود. مبرد با جذب گرما دوباره به گاز تبدیل می شود و دوباره به کمپرسور الکتریکی کشیده می شود و چرخه را کامل می کند.
به عبارت ساده: کمپرسور الکتریکی مبرد را به حرکت در می آورد، گرما را از خنک کننده باتری در چیلر "دزدیده" می کند و به راندمان خنک کاری بسیار بیشتر از خنک کننده هوا و خنک کننده مایع معمولی می رسد.
حالت دوم: حالت گرمایش پمپ حرارتی (گرمایش کارآمد باتری)
این یک فناوری کلیدی برای بهبود برد رانندگی در زمستان است.
تغییر حالت: جهت جریان مبرد از طریق یک دریچه معکوس چهار طرفه معکوس می شود.
Role Reversal: در این حالت، اواپراتور داخلی تبدیل به کندانسور می شود و گرما را آزاد می کند، در حالی که کندانسور بیرونی تبدیل به اواپراتور می شود و گرما را جذب می کند.
گرمایش باتری: سیستم می تواند تخصیص گرما به بسته باتری را در اولویت قرار دهد. مبرد با دمای بالا و فشار بالا در یک مبدل حرارتی باتری اختصاصی متراکم میشود و گرما را به خنککننده باتری آزاد میکند و بنابراین باتری را به طور موثر پیش گرم میکند.
مزیت بهره وری انرژی: نسبت بازده انرژی یک پمپ حرارتی معمولاً بیشتر از 2.5 است، به این معنی که به ازای هر واحد برق مصرفی، 2.5 واحد گرما قابل انتقال است که بسیار بیشتر از بازده انرژی سیستم های گرمایش PTC است که مستقیماً از برق استفاده می کنند.
