Xpeng P7 Termal Yönetim Sisteminin Detaylı Açıklaması

Termal Yönetim Sistemine Genel Bakış

Termal yönetim sisteminin (TMS) ayrıntılı fonksiyonları nelerdir? Basitçe söylemek gerekirse, esas olarak soğutma ve ısıtma ile ilgilidir. XPeng P7'deki termal yönetim sisteminin ana işlevleri temel olarak şunları içerir:
1) Klima termal konfor sistemi, temel olarak klima ısıtma, soğutma, nem alma, ön buğu giderme, iç sıcaklık ve hava dolaşımının akıllı ayarlanmasını vb. içerir.
2) Akü ısıtma ve soğutma sistemi, akü ve motor devrelerinin seri ve paralel bağlantısını gerçekleştirmek için dört yollu bir ters valf ve iki üç yollu oransal valf kullanır, böylece atık ısı geri kazanımını ve orta sıcaklıkta ısı dağılımını gerçekleştirir. pil.
◆ Yüksek sıcaklıklarda akü ısı eşanjörüne güvenilir ve soğutucu akışkan aküyü zorla soğutmak için kullanılır.
◆ Orta sıcaklıkta, akü devresini ve elektrikli tahrik devresini seri olarak bağlamak için dört yollu yön değiştirme valfı kullanılır. Ön uçtaki düşük sıcaklıklı radyatör ısıyı dağıtır ve bu daelektrikli kompresörün güç tüketiminden tasarruf edin.
◆ Düşük sıcaklıklarda, düşük sıcaklık radyatörüne kısa devre yaptırmak için üç yollu oransal valf kullanılır. Akü ve motor devreleri seri olarak bağlanır ve motorun atık ısısı geri kazanılarak aküyü sıcak tutar.
◆ Ultra düşük sıcaklıklarda, aküyü hızlı bir şekilde ısıtmak için akü devresini bir su ısı eşanjörü aracılığıyla ısıtmak için üç yollu oransal valf kullanılır.
3) Elektrikli tahrikli soğutma sistemi, ısıyı dağıtmak için bir elektrikli su pompasına dayanır.motor kontrolörü ve elektrik motorudüşük sıcaklıklı bir radyatör aracılığıyla.
4) XPU'nun ve geniş ekranlı ana bilgisayarın ısı dağıtımı için, motor su pompası sıcaklığa ve sıcaklık artış hızına göre açılır ve akışın bir kısmı motor devresinden XPU'nun su soğutma plakasına yönlendirilir ve soğutma için geniş ekranlı bir ana bilgisayar bulunur ve ısı, bir radyatör veya baypas aracılığıyla dağıtılır.
5) Su ikmal ve egzoz sistemi, genleşme kazanı sırasıyla üç devreye su ikmali yapmak üzere aküye, motora ve ısıtma devresine bağlanır. Akü ve elektrikli tahrik devresi, egzoz için bir su ayırıcıyı paylaşır ve ısıtma devresi, egzoz için bir su ayırıcıyı kullanır.
6) Hava kalitesi yönetim sisteminde PM2.5 sensörü, hava kalitesini sürekli olarak izler ve bunu büyük merkezi kontrol ekranında görüntüler ve ardından havayı filtrelemek için klimayı akıllıca açar; ayrıca plazma jeneratörü sterilizasyon, toz giderme ve hava temizleme işlemlerini gerçekleştirir; AQS sensörü egzoz gazı korumasını gerçekleştirir.
TMS'nin su kanalları bağlanır. Üç yollu ve dört yollu su vanaları sayesinde seri ve paralel modlar gerçekleştirilir. Tüm termal yönetim sisteminin blok şeması aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Termal Yönetim Sistemi Bileşenleri için Kontrol Stratejileri

Şekil 1, TMS'nin içerdiği bileşenleri göstermektedir. Bu bireysel bileşenler için kontrol stratejisi nedir?
1) Motor devresi su pompası, 60W, PWM kontrolü
Su pompası aşağıdaki durumlarda açılacaktır:
◆elektrikli tahrik sisteminin ısı yayılımı gerekliliklerine sahip olduğu zamanlarda;
◆ısı geri kazanımı sırasında;
◆bataryanın LTR soğutma talebi olduğu anda;
◆XPU veya büyük ekran açıldığında su pompası da açılır.

2) Akü devresi su pompası, 60W, PWM kontrolü
Operasyon stratejisi aşağıdaki gibidir:
Aküden ısıtma veya soğutma talebi geldiğinde su pompası açılır.
Akü içindeki sıcaklık farkının büyük olduğu ve termal dengenin gerekli olduğu durumlarda su pompası çalıştırılır.

3) Isıtma devresi su pompası, 20W, 100Hz PWM sabit frekans kontrolü
Su pompası aşağıdaki durumlarda açılacaktır:
◆ klimadan ısıtma talebi geldiğinde;
◆ pilin ısıtılması talebi olduğunda;
◆ aynı anda klima ısıtma talepleri ve akü ısıtma talepleri olduğunda;
◆ sol ve sağ ikili sıcaklık bölgeleri açıldığında;
◆ Buğu giderme modunda PTC'nin açılması gerekiyorsa su pompası açılacaktır.

4) PTC, Pozitif Sıcaklık Katsayısı
PTC, pozitif sıcaklık katsayısı direnci anlamına gelen Pozitif Sıcaklık Katsayısı'nın veya kısaca PTC termistörünün kısaltmasıdır. Sıcaklık arttıkça direnç değeri adım adım artar.
Bu yöntemin özelliği gücün su sıcaklığından daha az etkilenmesidir. LIN ağ iletişimini kullanarak çalışma voltajı aralığı 350V ~ 450V'dir. Klima kontrol cihazının ısıtıcıya yalnızca bir güç talebi sinyali göndermesi yeterlidir ve ısıtıcı, belirtilen güç talebine göre çalışacaktır. PTC tarafından ısıtılan maksimum su sıcaklığı 65°C'dir.
PTC kontrol mantığı: Klima veya batarya paketi ısıtma talebi gönderdiğinde PTC açılır ve ısıtıcının ısıtma gücü dış ortama ve iç klimanın ısıtma talebine göre belirlenir.

Termal Yönetim Fonksiyonlarına Özel Kontrol Stratejileri

İlk bölümde XPeng P7'nin tüm TMS'sinin işlevsel açıklaması listelendi. Daha sonra, bu işlevlerin çeşitli bileşenler aracılığıyla nasıl koordine edildiğini dikkatlice analiz ediyoruz.

1) Motor soğutma sisteminin kontrol prensibi

Motor soğutması VCU tarafından kontrol edilir. VCU, motor devresindeki belirli bir bileşenin sıcaklığını belirler. Sıcaklık çok yüksekse, motor devresindeki su pompası hızını ve elektronik fan hızını ayarlayarak motor soğutma başlar ve HVAC, radyatöre giden üç yollu oransal su vanası 1'in konumunu ayarlar.
Açılış sıcaklığı değeri: Motor sıcaklığı 75°C'nin üzerinde, IPU 45°C'nin üzerinde, DCDC 60°C'nin üzerinde ve OBC 50°C'nin üzerinde olduğunda motor soğutma sistemi açılır.
Soğutma devresinin tamamı şu şekildedir: motor devresi su pompası → motor sistemi → üç yollu oransal su vanası 1 → radyatör/bypass → dört yollu ters su vanası → motor devresi su pompası.

2) Pil soğutma kontrol prensibi

◆ Pil soğutma modu 1 - şarj senaryosunda
Bu modda BMS akü soğutma ihtiyaçlarını belirler, VCU akü soğutma koşullarının karşılanıp karşılanmadığını belirler ve HVAC ortam sıcaklığını, akü devresi su sıcaklığını ve motor devresi su sıcaklığını birleştirerek belirlemek içinelektrikli kompresör soğutma kullanımı, böylece su vanasını ve kompresörü çalıştırır ve su pompaları ve fan isteklerini gönderir.
Soğutma devresi şu şekildedir: kompresör → kondenser → elektronik genleşme valfi (EEV) → akü ısı eşanjörü → kompresör.

◆ Pil soğutma modu 2 - sürüş senaryosunda
Bu modda VCU, akü soğutma koşullarının karşılanıp karşılanmadığını belirler. HVAC, kompresör soğutmasının kullanılıp kullanılmayacağını belirlemek için ortam sıcaklığı, akü devresi su sıcaklığı, motor devresi su sıcaklığı vb. bilgileri birleştirir, ardından su vanasını çalıştırır veelektrikli klima kompresörüve su pompaları ve fanlar için taleplerde bulunur.
Soğutma devresi şu şekildedir: akü devresi su pompası → güç aküsü → sudan suya ısı eşanjörü → akü ısı eşanjörü.

3) Şarj modunda akü ısıtma kontrol prensibi

BMS, akü durumuna göre ısıtmaya ihtiyaç olup olmadığını belirler - VCU, aracın durumuna göre yüksek voltajlı sistem durumunu gönderir - HVAC, akünün gerekli su sıcaklığını hesaplar ve ısıtma için PTC'yi ve su pompasını açar. .
Soğutma devresi iki tane içerir; bunlardan biri: akü devresi su pompası → sudan suya ısı eşanjörü → akü ısı eşanjörü → güç aküsü paketi → dört yollu ters su vanası → akü devresi su pompası. İkincisi ise ısıtma devresi su pompası → su ısıtma PTC → üç yollu vana 2 → sudan suya ısı eşanjörü → ısıtma devresi su pompasıdır.

4) Pil termal dengesinin kontrol prensibi

Termal şok meydana geldiğinde akü ısısını dengelemek için akü su pompasının açılması gerekir. Termal şoka neden olan koşullar temel olarak aşağıdaki iki türü içerir:
◆ Pil hücresinin maksimum sıcaklığı ile minimum sıcaklığı arasındaki fark çok büyük
◆ Akü devresi su sıcaklığı ile akünün en yüksek/en düşük sıcaklığı arasındaki fark çok büyük
Soğutma devresi şu şekildedir: akü döngüsü su pompası → güç aküsü paketi → sudan suya ısı eşanjörü → akü ısı eşanjörü → akü döngüsü su pompası.

5) Akü LTR soğutma ve motor atık ısı geri kazanım sisteminin kontrol prensibi

Bu, akü LTR soğutması, akü ön soğutması ve motor atık ısı geri kazanımı olmak üzere üç parçadan oluşur.
◆ Pil LTR soğutması: 25°C'nin altındaki ortam sıcaklığında, akü sıcaklığı yüksek olduğunda, dört yollu ters su vanasının konumunu değiştirin, akü devresini ve motor devresini seri olarak bağlayın ve akü ısısını dağıtmak için radyatörü kullanın, daha fazla enerji tasarrufu .
◆ Pil ön soğutması: Akü sıcaklığı soğutma gereksinimi sıcaklığına ulaşmak üzereyken, aküyü önceden soğutmak için radyatörü kullanın.
◆ Motor atık ısısının geri kazanımı: Genellikle aracın çalışması sırasında boşa giden, motor tarafından üretilen ısının geri kazanılmasında kullanılabilir. Motor devresi su sıcaklığı, akü devresi su sıcaklığından belirli bir değer kadar yüksek olduğunda, aküyü ısıtmak için kullanılacaktır, böylece akü, enerji tasarrufu amacına ulaşmak için uygun bir çalışma sıcaklığında olacaktır.
Soğutma devresi dört yollu ters su vanası → motor devresi su pompası → motor sistemi → üç yollu oransal su vanası 1 → radyatör/bypass → dört yollu ters su vanası → akü döngüsü su pompası → su-su ısısı değiştirici → akü ısı değişim cihazı → güç aküsü → dört yollu ters su vanası.