Подробный анализ технологии кондиционирования воздуха на насосе электромобиля BYD

1. Охлаждение и нагрева

Система кондиционирования воздуха с тепловым насосом-это энергоэффективное устройство, способное как охладить, так и нагревание. Во время нагрева он работает в обратном цикле, передавая тепло из среды с низкой температурой в высокотемпературный. Этот процесс потребляет небольшое количество мощности обратного цикла, обеспечивая при этом большое количество тепла, тем самым достигая экономии энергии. Как показано на рисунке 1, система кондиционирования воздуха теплового насоса в основном включает в себяэлектрический компрессор, три теплообменника (наружный конденсатор, внутренний конденсатор и крытый испаритель), два электронных клапана (охлаждающий соленоидный клапан и нагревательный клапан), два электронных клапана расширения (охлаждающие и нагревающие электронные расширительные клапаны), а также сенсоры давления хладакового и температуры.
АКомпрессор кондиционирования воздуха приводится в движение высоковольтным электричеством переменного токаи, как правило, является фиксированным смещением, компрессором типа прокрутки. Из -за изменения скорости двигателя компрессор доставляет необходимый поток хладагента в систему кондиционирования воздуха. Соленоидные клапаны действуют как переключатели, что позволяет потоку хладагента при энергии. Электронный расширительный клапан работает на основе команд, которые поворачивают шаговый двигатель, который перемещает игольчатый клапан вдоль своей оси, чтобы отрегулировать поток хладагента. Это регулирует скорость потока хладагента в соответствии с тепловой нагрузкой.

1.1 Принцип охлаждения

Во время охлаждения работы электронного расширения охлаждающего клапана, как показано на рисунке 1. Высокотемпературный хладагент высокого давления от компрессора проходит через клапан охлаждающего соленоида и входит в наружный конденсатор, где он обменивается тепло с наружным воздухом и превращается в жидкость с высоким уровнем средней температуры. После того, как хладагент поступает в крытый испаритель с помощью охлаждающего электронного расширения клапана. Здесь он поглощает тепло из кабины, а жидкий хладагент превращается в низкотемпературный газ низкого давления, который возвращается в компрессор, завершая цикл охлаждения.

1.2 Принцип отопления

Во время нагрева работа электронного расширения и нагревательного соленоидного клапана, как показано на рисунке 2. Высокотемпературный хладагент высокого давления из компрессора попадает в охладитель в помещении, высвобождая тепло, и после охлаждения он превращается в жидкость с высоким давлением, среднетемпературную жидкость. После того, как он проникает через электронный расширительный клапан, хладагент попадает на наружный конденсатор, где он поглощает тепло из внешней среды, превращая хладагент в низкотемпературный газ низкого давления. Затем газ проходит через нагревающий соленоидный клапан обратно в компрессор, завершая цикл нагрева.

---

2. Система кондиционирования воздуха с тепловым насосом автомобиля Dolphin

В сентябре 2021 года BYD запустил первую модель серии Ocean, автомобиль Dolphin, который был первым, кто оснащен системой кондиционирования воздуха с тепловым насосом, что значительно повысило эффективность теплового управления транспортным средством.

2.1 Композиция системы кондиционирования воздуха на тепловом насосе.

Как показано на рисунке 3, система кондиционирования воздуха на тепловом насосе, в основном, в основном состоит изЭлектрический кондиционер компрессор(Максимальная мощность 6 кВт), электронный вентилятор, радиатор охлаждения двигателя, наружный конденсатор, внутренний конденсатор и испаритель, прямая холодная пластина для питания батареи, газо-жидкий сепаратор, интегрированный модуль теплового управления и теплообменник пластины (расположенный под тепловым управлением модулем). Используемый хладагент - R134A (другие модели электромобилей BYD используют R410A).
Интегрированный модуль теплового управления включает в себя шесть соленоидных клапанов, три электронных клапана расширения (рис. 4) и девять подключений с хладагентами (рис. 5).

2.2 Принцип работы системы кондиционирования воздуха на насосе.

Принцип работы системы кондиционирования воздуха на тепловом насосе Dolphin показан на рисунке 6. На рисунке PT-1 и PT-2 представляют собой датчики давления хладагента и температуры, P-1 представляет датчик давления хладагента, а T-1 и T-2 представляют датчики температуры хладации.
Система тепловых насосов автомобиля Dolphin устраняет традиционный высоковольтный нагреватель PTC, используемый в электромобилях, заменяя его нагревателем PTC с низким напряжением (1 кВт), который обеспечивает вспомогательное нагрев в чрезвычайно низкотемпературных средах. В дополнение к обеспечению охлаждения и нагрева для кабины, система тепловых насосов автомобиля Dolphin является первым в мире, который использует хладагент для непосредственного охлаждения и нагрева батареи питания, а также использует тепло от приводного двигателя и контроллера двигателя, среди других электрических модулей, обеспечивая пять основных функций и интегрированное интеллектуальное тепловое управление.
С системой кондиционирования воздуха с тепловым насосом, диапазон зимнего вождения автомобиля Dolphin Car улучшается более чем на 10%, что покрывает широкий диапазон температуры от -30 ° C до 40 ° C, при этом минимальное потребление энергии достигает 10,3 кВт -ч на 100 км.

(1) Нагрев кондиционера
Когда транспортное средство ездит или останавливается при низких температурах, система кондиционирования воздуха обеспечивает нагрев. АСистема теплового насоса активирует электрический компрессори работает электронный расширительный клапан. Распространенный клапан теплообмена теплового обмена и кондиционирующий нагревательный клапан кондиционирования воздуха открыты. Хладагент проходит через внутренний конденсатор для высвобождения тепла, а теплообменник пластины поглощает тепло из электрических приводных блоков, таких как приводной двигатель и контроллер двигателя. При чрезвычайно низких температурах нагреватель PTC может быть включен для вспомогательного нагрева, чтобы расширить температурный диапазон системы тепловых насосов.
Путь потока хладагента во время нагрева выглядит следующим образом: компрессор → Конденсатор в помещении → Нагревательный электронный расширительный клапан → Сотеноидный клапан теплообмена источника воды → Теплообменник пластин → Кондиционирующий нагревательный клапан.
(2) Нагрев батареи питания
В низкотемпературных средах система кондиционирования воздуха с тепловым насосом нагревает батарею питания, чтобы сократить время зарядки или улучшить производительность транспортных средств во время вождения низкого уровня. Электронный клапан расширения аккумулятора, электромагнитный клапан нагрева батареи, соленоидный клапан теплообмена источника воды и соленоидный клапан кондиционирования воздуха - все открыто. Хладагент поглощает тепло отходов от электрического привода через теплообменник пластины и нагревает прямую холодную пластину питания аккумулятора.
Путь потока хладагента во время нагрева батареи следующим образом: Компрессор → Нагревательный электромагнитный клапан аккумулятора → Прямая пластина с холодным уклоном с питанием → Аккумуляторный электронный расширительный клапан → односторонний клапан 1 → Соленоидный клапан теплоизолирования воды → Теплообменник → Кондиционирующий нагревательной нагревающий клапан → Gas-Liquid Seperator → компрессор.
(3) одновременное нагрев салона и питания батареи
Когда транспортное средство работает при низких температурах или зарядке в холодных средах, система может одновременно нагреть салон и батарею питания. Система теплового насоса активирует электрический компрессор, и как электронный клапан, так и электронный расширительный клапан, как электронный клапан аккумулятора, так и электронный клапан аккумулятора. Соленоидный клапан теплообмена теплового обмена, нагреватель батареи, соленоидный клапан нагрева батареи и соленоидный клапан для нагрева кондиционирования воздуха - все это открывается для поглощения тепла от электрических приводных единиц. Внутренний конденсатор и батарея питания прямого холодного тепла с холодным нагреванием и нагревателя PTC можно использовать по мере необходимости.
Пути потока хладагента похожи на рисунки 7 и 8.

(4) Охлаждение кондиционера
Когда транспортное средство ездит или останавливается при высоких температурах, система кондиционирования воздуха обеспечивает охлаждение. Система теплового насоса активирует электрический компрессор, и работает электронный клапан охлаждения. Как электромагнитный клапан охлаждения кондиционера, так и тепловой электромагнитный клапан воздушного тепла открывают. Хладагент проходит через наружный конденсатор, чтобы высвободить тепло, а в помещении испаритель поглощает тепло из кабины.
Путь потока хладагента во время охлаждения следующим образом: Компрессор → Конденсатор в помещении → Кондиционерный клапан охлаждения кондиционера → тепловой электромагнитный клапан воздушного обмена → односторонний клапан 5 → Охлаждающий электронный расширительный клапан → Компрессор в помещении → односторонний клапан 4 → Газо-ликеидный сепаратор → Компрессор.
(5) Охлаждение батареи питания
Во время зарядки, особенно при мощной зарядке, чтобы предотвратить перегрев питания,Система теплового насосаРаботает, чтобы охладить батарею. Когда температура батареи превышает установленное значение во время работы транспортного средства, система начинает работать. Электронный клапан аккумуляторного расширения открывается, а также открытый клапан охлаждения кондиционирования кондиционирования воздуха, электромагнитный клапан воздушного обмена и электромагнитный клапан охлаждения аккумулятора. Хладагент проходит через наружный теплообменник, чтобы высвободить тепло, и поглощает тепло через прямую холодную пластину питания батареи.
Путь потока хладагента во время охлаждения аккумулятора следующим образом: Компрессор → Конденсатор в помещении → Соленоидный клапан охлаждения кондиционирования воздуха → тепловой тепловой клапан воздушного обмена → односторонний клапан 5 → односторонний клапан 2 → Аккумуляторный электронный клапанный клапан → Specresor Coolpesing Battery Specresor → Spepresor → Spepresor.
(6) Одновременное охлаждение салона и питания батареи
Когда транспортное средство заряжается или водит, если и в салоне, и батареи питания требуется одновременно охлаждение, система тепло насоса работает, активируя как электронный клапан расширения, так и клапан охлаждения электронного расширения. Соленоидный клапан охлаждения кондиционирования воздуха, тепловой электромагнитный клапан воздушного обмена и электромагнитный клапан охлаждения аккумулятора - все открыто. Хладагент течет в соответствии с путями, описанными на рисунках 9 и 10.

Связанное чтение:
Подробное объяснение системы теплового управления XPENG P7