Detaillierte Analyse der Elektrofahrzeug -Wärmepumpe -Klimaanlage -Technologie von BYD

1. Kühl- und Heizfunktionen der Hitzepumpenklimaanlage

Ein Klimaanlage für Wärmepumpen ist ein energieeffizientes Gerät, das sowohl Kühl- als auch Erwärmung in der Lage ist. Während des Erhitzens arbeitet es im Rückwärtszyklus und überträgt die Wärme von einer Umgebung mit niedriger Temperatur auf eine Hochtemperatur. Dieser Prozess verbraucht eine geringe Menge an Umkehrzyklus und sorgt für eine große Menge Wärme, wodurch Energieeinsparungen erzielt werden. Wie in Abbildung 1 gezeigt, enthält das Heizpumpenklimaanlagen hauptsächlich eineelektrischer Kompressor, drei Wärmetauscher (Kondensator im Freien, Kondensator in Innenräumen und Innenverdampfer), zwei Magnetventile (Kühlmagnetventil und Heizmagnetventil), zwei elektronische Expansionsventile (Kühl- und Erwärmungs -elektronische Expansionsventile) sowie den Kühl- und Temperatursensoren.
DerDer Klimaanlagenkompressor wird durch Wechselstrom-Hochspannungsstrom angetriebenund ist in der Regel ein fester Verschiebungskompressor vom Bildlauf. Durch die Variation der Motordrehzahl liefert der Kompressor den erforderlichen Kältemittelfluss zum Klimaanlagensystem. Magnetventile wirken als Schalter und ermöglichen den Durchfluss des Kältemittels, wenn es mit Energie versorgt wird. Das elektronische Expansionsventil arbeitet basierend auf Befehlen, die einen Schrittmotor drehen, der das Nadelventil entlang seiner Achse bewegt, um den Kältemittelfluss einzustellen. Dies reguliert die Kältemittelströmungsrate, um der thermischen Belastung zu entsprechen.

1.1 Kühlungsprinzip

Während des Abkühlens funktionieren das Absperrventil des Kühlmagnetventils und das kühlende elektronische Expansionsventil, wie in Abbildung 1 dargestellt. Das Hochtemperatur-Hochdruckkältemittel des Kompressors durchläuft durch das Kühlmagnetventil und tritt in die Außenkondensatorin ein und verwandelt sich in eine Hochsparung, mittlere Temperaturen. Nachdem das Kältemittel durch das kühlende elektronische Expansionsventil gedrosselt wurde, tritt das Kältemittel in den Innenverdampfer ein. Hier absorbiert es Wärme aus der Kabine, und das flüssige Kältemittel verwandelt sich in ein niedriges Druck mit niedrigem Temperaturgas, das zum Kompressor zurückkehrt und den Kühlzyklus abschließt.

1.2 Heizungsprinzip

Während des Erhitzens funktioniert das elektronische Ausdehnungsventil und das Heizmagnetventil, wie in Abbildung 2 gezeigt. Die Hochtemperatur, Hochdruckkältemittel des Kompressors gelangen in den Innenkühler, die Wärme freigesetzt und nach dem Abkühlen in eine hohe Druck-, Mittel-Temperature-Flüssigkeit. Nachdem das Kältemittel durch das Elektronikventil des Heizungsdrosss in den Kondensator im Freien in die Außenverwaltung in die Außenumgebung absorbiert wird und das Kältemittel in ein niedriges, mit niedrigem Temperaturgas verwendeter Temperaturgas verwandelt. Das Gas geht dann durch das Heizmagnetventil zurück zum Kompressor und fährt den Heizzyklus ab.

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2. Klimaanlage des Delphinauto -Wärmepumpe

Im September 2021 startete BYD das erste Modell der Ocean -Serie, das Delphinauto, das als erstes das Klimaanlagensystem für die Wärmepumpe umfasste und die thermische Management -Effizienz des Fahrzeugs erheblich verbesserte.

2.1 Delphinauto -Wärmepumpe Klimaanlage -Systemzusammensetzung

Wie in Abbildung 3 gezeigt, besteht das Delphin -Auto -Wärme -Pumpen -Klimaanlagen -System hauptsächlich aus einemStromkompressor für elektrische Klimaanlagen(Maximale Leistung von 6 kW), elektronischer Lüfter, Motorkühlkühler, Kondensator im Freien, Innenkombinator und Verdampfer, direkte Kalthitzedplatte für die Strombatterie, der Gas-Flüssig-Separator, das thermische Management integriertes Modul und Plattenwärme-Austauscher (befindet sich unter dem integrierten Modul des thermischen Managements). Das verwendete Kältemittel ist R134A (BYDs andere Elektrofahrzeugmodelle verwenden R410A).
Das integrierte thermische Management -integriertes Modul umfasst sechs Magnetventile, drei elektronische Expansionsventile (Abbildung 4) und neun Kältemittel -Rohrverbindungen (Abbildung 5).

2.2 Delphinauto -Wärmepumpen -Klimaanlagen -Arbeitsprinzip

Das Arbeitsprinzip des Klimaanlage des Delphinauto-Wärmepumpens ist in Abbildung 6 dargestellt. In der Abbildung repräsentiert Pt-1 und Pt-2 Kältemitteldruck- und Temperatursensoren, P-1 repräsentiert den Kältemitteldrucksensor und T-1 und T-2 repräsentieren die Kältemittel-Temperatursensoren.
Das Delphin-Wärmepumpensystem von Delphin-Autos eliminiert die traditionelle Hochspannungs-PTC-Heizung, die in Elektrofahrzeugen verwendet wird, und ersetzt sie durch eine PTC-Heizung mit niedriger Spannungslüfter (1 kW), die eine Heizheizung in extrem niedrigen Temperaturumgebungen bietet. Neben der Bereitstellung von Kühl- und Heizungsheizung für die Kabine ist das Delphin -Wärmepumpensystem das weltweit erste Kältemittel, um die Strombatterie direkt abzukühlen und zu erwärmen und die Wärme aus dem Antriebsmotor und Motor zu verwenden, unter anderem elektrische Antriebseinheiten, um fünf Hauptfunktionen und integriertes intelligentes thermisches Management zu erzielen.
Mit der Hitzepumpenklimaanlage wird der Winterantriebsbereich des Delphinautos um über 10%verbessert, wobei ein breiter Temperaturbereich von -30 ° C bis 40 ° C abdeckt, wobei der minimale Energieverbrauch 10,3 kWh pro 100 km beträgt.

(1) Heizung von Klimaanlagen
Wenn das Fahrzeug bei niedrigen Temperaturen fährt oder angehalten wird, sorgt das Klimaanlage Heizung. DerWärmepumpensystem aktiviert den elektrischen Kompressorund das Elektronikventil der Heizung arbeitet. Das Wasserquellen -Wärmealmagnetventil und das Heizventil der Klimaanlagenheizungsmagnetventil. Das Kältemittel führt durch den Innenkondensator, um Wärme freizusetzen, und der Plattenwärmeaustauscher absorbiert Wärme von den elektrischen Antriebseinheiten wie dem Antriebsmotor und dem Motorsteuerer. Bei extrem niedrigen Temperaturen kann die PTC -Heizung für die Heizheizung eingeschaltet werden, um den Temperaturbereich des Wärmepumpensystems zu erweitern.
Der Durchflussweg des Kältemittels während des Erhitzens ist wie folgt: Kompressor → Innenkondensator → Elektronische Expansionsventil → Wasserquellen-Wärmemetypoid Ventil → Plattenwärmeaustauscher → Klimaanlagenheizungsmagnetventil → Gasflüssigkeitsabscheider → Kompressor.
(2) Batterieerheizung
In Umgebungen mit niedriger Temperatur erhitzt das Heizpumpenklimaanlagen die Strombatterie, um die Ladezeit zu verkürzen oder die Fahrzeugleistung während des Fahrens mit niedrigem Temperatur zu verbessern. Das elektronische Batterie -Expansionsventil, das Batterieheizmagnetventil, das Wasserquellen -Wärme -Magnetventil und das Heizventil des Klimaanlagens. Das Kältemittel abnimmt die Wärme des elektrischen Antriebs über den Wärmetauscher mit Platten und erwärmt die direkte Kalthitzedplatte der Leistungsbatterie.
Der Kältemittelströmungsweg während der Batterieerwärmung ist wie folgt: Kompressor → Batterieheizungsmagnetventil → Batterie Direkter Kalthitzedalle → Elektronische Expansionsventil → Einweg-Ventil 1 → Wasserquellenwärmesheizungsmagnetventil → Plattenwärmen → Klimaanlagen Heizungsmagnetventil → Gasliquid-Separator → Kompress.
(3) Gleichzeitige Erwärmung von Kabinen- und Leistungsbatterie
Wenn das Fahrzeug in niedrigen Temperaturen oder in kalten Umgebungen aufgeladen wird, kann das System gleichzeitig die Kabine und die Strombatterie erwärmen. Das Wärmepumpensystem aktiviert den elektrischen Kompressor, und sowohl das elektronische Expansionsventil als auch das elektronische Batterie -Expansionsventil öffnen. Das Wasserquellen -Wärme -Magnetventil, das Heizungsmagnetventil und das Heizventil der Klimaanlagenheizungsmagnetventil, die zur Absorption von Wärme aus den elektrischen Antriebseinheiten geöffnet sind. Der Innenkondensator und die Direkter Kalthitze-Platte und die PTC-Heizung können nach Bedarf verwendet werden.
Die Kältemittelflusswege ähneln denen in den Abbildungen 7 und 8.

(4) Kühlung der Klimaanlage
Wenn das Fahrzeug bei hohen Temperaturen fährt oder angehalten wird, sorgt das Klimaanlagensystem ab. Das Wärmepumpensystem aktiviert den elektrischen Kompressor und das kühl elektronische Expansionsventil arbeitet. Sowohl das Klimaanlagenkühlmagnetventil als auch das Luftaustausch -Wärmemagnetventil öffnen sich. Das Kältemittel durchläuft den Kondensator im Freien, um Wärme freizusetzen, und der Innenverdampfer absorbiert Wärme aus der Kabine.
Der Kältemittelströmungsweg während des Abkühlens ist wie folgt: Kompressor → Innenkondensator → Klimaanlagenkühlmagnetventil → Luftaustausch-Wärme-Magnetventil.
(5) Batteriekühlung
Während des Ladens, insbesondere bei Hochleistungsladungen, um zu verhindern, dass die Strombatterie eine Überhitzung hat, ist dieWärmepumpensystemarbeitet, um den Akku abzukühlen. Wenn die Batterietemperatur während des Fahrzeugbetriebs einen festgelegten Wert überschreitet, beginnt das System zu funktionieren. Das elektronische Batterie -Expansionsventil öffnet sich und das Klimaanlagen -Kühlmagnetventil, das Luftaustausch -Wärmemagnetventil und das Batteriekühlmagnetventil offen. Das Kältemittel durchläuft den Wärmetauscher im Freien, um Wärme freizusetzen, und absorbiert Wärme durch die direkte Kalthitzedplatte der Strombatterie.
The refrigerant flow path during battery cooling is as follows: compressor → indoor condenser → air conditioning cooling solenoid valve → air exchange heat solenoid valve → one-way valve 5 → one-way valve 2 → battery electronic expansion valve → power battery direct cold-heat plate → battery cooling solenoid valve → one-way valve 3 → gas-liquid separator → compressor.
(6) Gleichzeitige Kühlung von Kabinen- und Strombatterie
Wenn das Fahrzeug auflädt oder fährt, funktioniert das Wärmepumpensystem, wenn sowohl die Kabine als auch die Leistungsbatterie gleichzeitig abkühlen müssen, sowohl das elektronische Expansionsventil der Batterie als auch das elektronische Kühlventil aktiviert. Das Klimaanlagen -Kühlmagnetventil, das Luftrauchmagnetventil und das Batteriekühlmagnetventil offen. Der Kältemittel fließt nach den in den Abbildungen 9 und 10 beschriebenen Pfaden.

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