Elektra Kamiona Scio
Analizo kaj kontrolado de termika administrado de puraj elektraj veturiloj
Afiŝita sur de Elektraj kamionoj
La potenca baterio, estante unu el la kernaj komponentoj de Elektra Veturilos, havas rektan efikon sur la industria procezo de Elektra Veturilos. Dum efektiva veturila veturado, kondiĉoj kiel ofta akcelo, Konstanta Rapido, kaj malrapidaj ŝanĝoj okazas, kune kun la malaltaj temperaturoj kaj altaj varmoj de la ekstera medio. Fidi je tradiciaj teoriaj kalkuloj aŭ empiriaj analizoj estas nesufiĉa por plenumi la termikajn administradajn postulojn de pura Elektra Veturilos. Anstataŭe, des pli matura CFD (Komputila fluida dinamiko) Teknologio estas necesa por fari pli precizan taksadon kaj analizon de la termika administrado de potencaj baterioj, racie optimumigas la internan termikan medion de la bateria pako, kaj plibonigu ĝian sekurecon kaj fidindecon.
1. Termika Administra Sistemo -Arkitekturo kaj Laboranta Principo
Dum la ŝarĝo kaj malŝarĝo de procezoj de la potenca baterio, precipe dum alta aktuala ŝarĝo kaj malŝarĝo, La kuirilaro mem generas temperaturon, kiu poste influas la sekurecan rendimenton de la baterio. Aldone, neegalaj temperaturoj inter diversaj individuaj kuirilaroj ene de la bateria pako povas rezultigi neegalan distribuon de bateria kapablo kaj mallongigi la ĝeneralan servan vivon de la bateria pako. Ĉi tiuj aferoj devas esti traktataj per projektado de efika termika administrada sistemo, kiu povas, En iu mezuro, redukti la energian konsumon de la tuta veturilo.
1.1 Arkitekturo de Termika Administra Sistemo
La termika administrada sistemo de certa pura Elektra Veturilo adoptas duoblan vaporiĝan sistemon, kaj ĝia arkitekturo estas prezentita en figuro 1. Specife, la malvarmiga kapablo generita de la elektra kompresoro de la pura Elektra Veturilo estas uzata por malvarmigi la baterian pakon tra la helpa vaporiĝilo aldonita en la potenca bateria pako, atingi la celon samtempe malvarmigi la pasaĝeran kupeon kaj la baterian pakon.
La Duobla Evaporatora Termika Administra Sistemo apartigas la ĉefan vaporiĝilon uzatan por malvarmigi la pasaĝeran kupeon kaj la helpan vaporiĝilon uzatan por malvarmigi la baterian pakon de la prema sensilo per la refrigeranta dukto en du paralelajn branĉojn. Ĉiu branĉo estas ekipita per elektronika ekspansia valvo kaj vaporiĝilo, ebligante sendependan kontrolon de la du branĉoj. Malhelpi troajn premajn diferencojn inter la ĉefaj kaj helpaj evaporatoroj kaj la kompresoro, Prema ekvilibra aparato devas esti konektita inter ili.
La helpa vaporiĝilo metita en la potencan baterian pakon atingas malvarmigon blovante la ĉirkaŭan aeron kun malgranda ventumilo aranĝita sur ĝia surfaco. La aranĝo -diagramo estas prezentita en figuro 2.
1.2 Laboranta principo de la termika administrada sistemo
La funkcia principo de la duobla evaporatora termika administrada sistemo estas kiel sekvas:
-
Ŝaltante la klimatizilon. La klimatiza regilo komence ŝaltas la elektronikan ekspansian valvon 1 en figuro 1 Surbaze de la komando de la uzanto por aktivigi la ĉefan vaporiĝilon. Je ĉi tiu punkto, La klimatizila kompresoro estas ŝaltita, Kaj la klimatiza malvarmigo komenciĝas. Samtempe, La klimatiza regilo ankaŭ ricevas la instrukcion de la bateria malvarmiga peto sendita de la bateria termika administrada sistemo. Konforme al ĉi tiu instrukcio, La klimatizila regilo ŝaltas la elektronikan ekspansian valvon 2 en figuro 1 Por aktivigi la helpan vaporiĝilon kaj atingi baterian malvarmigon.
-
Malŝaltante la klimatizilon. La klimatizila regilo malŝaltas la elektronikan ekspansian valvon 1 en figuro 1 Laŭ la komando de la uzanto. Ĉi -foje, Se la bateria termika administrado -malvarmiga postulo ankoraŭ persistas, Nur la funkcio de la ĉefa vaporiĝilo estas malaktivigita. Simile, Se la instrukcio de la bateria termika administrado de malvarmigo malaperas, Sed la malvarmiga postulo de la uzanto ekzistas, Nur la funkcio de la helpa vaporiĝilo estas malŝaltita. Nur kiam ambaŭ la elektronika ekspansia valvo 1 Kaj 2 en figuro 1 Ricevu la Malkonektan Instrukcion Ĉu la klimatiza kompresoro ĉesas funkcii.
2. Simula analizo kaj kontrolado de la bateria termika administrada sistemo
La alt-temperatura malvarmiga metodo de la termika administrada sistemo de ĉi tiu pura Elektra Veturilo dungas aer-malvarmigitan kondensilon, kaj bateria malvarmigo realiĝas per vaporiĝilo. Ĉar la malalt-temperatura hejtada funkcio de la potenca baterio uzas alian termikan administradan sistemon, Ĉi tiu artikolo nur fokusas sur la alt-temperatura malvarmigo de la potenca bateria pako de la pura Elektra Veturilo.
2.1 Starigo de la simulado de la bateria sistemo malvarmiga simulado
-
3D Modelo de la bateria pako. Uzante la programon ICEPAK, la 3D -modelo de la baterio de ĉi tiu pura Elektra Veturilo povas esti establita ĉu memkonstruante la modelon aŭ importante kompleksan modelon. Ĝiaj ĉefaj komponentoj inkluzivas la baterian pakaĵon, bateriaj ĉeloj, bateriaj moduloj, centrifugaj fanoj, ktp. Por garantii la precizecon de la analizaj rezultoj, Oni devas konsideri la interspacon inter la unuopaj ĉeloj en la modulo. La establita 3D -modelo de la bateria pako estas montrita en Figuro 3.
-
Flua Matematika Modelo. La procezo de fluida varmotransigo estas limigita de la leĝoj pri fizika konservado, kaj la fundamentaj konservadaj leĝoj ampleksas: la leĝo pri konservado de maso, La Leĝo pri Konservado de Momento, kaj la leĝo pri konservado de energio, Inter aliaj.
La leĝo pri konservado de maso:
Kie: ρ reprezentas la densecon; T nomas la tempon; u, v, kaj w estas la komponentoj de la rapideca vektoro en la x, y, kaj Z -direktoj. CP estas la specifa varmokapacito; T estas la temperaturo; K estas la varmotransporta koeficiento de la fluido; St estas la interna varmofonto de la fluido.
- Maŝo divido. Surbaze de la establita geometria modelo de la potenca bateria pako, Altkvalitaj spacaj fermitaj maŝoj estas dividitaj per heksedraj maŝoj, Multnivelaj maŝoj, kaj loke ĉifritaj maŝoj. La prilaborita maŝo -modelo estas inspektita por geometriaj eraroj aŭ mankoj. La dividitaj maŝoj estas montritaj en figuro 4.
2.2 Simuladaj rezultoj kaj analizo
2.2.1 Stabila ŝtata simulado de bateria pako alt-temperatura malvarmigo
Utiligante la konstantajn analizajn rezultojn de la bateria pako, La tendenco de temperatur -distribuo de la bateria pako povas esti identigita, kiu ludas gravegan rolon en la projektado kaj plibonigo de la bateria pako.
Ĝi povas esti observata de la interna spuro -distribuo de la bateria pako en figuro 5 ke la fluida distribuo de la bateria pako estas relative unuforma.
Ĝi povas esti distingebla de la konstanta ŝtata temperatur-distribuo de la bateria paka alta temperatura malvarmigo en figuro 6 ke la spura analizo estas akceptebla, kaj la temperaturo en la areo kie la fluida distribuo de la bateria pako estas unuforma ankaŭ estas relative unuforma.
2.2.2 Transira simulado de bateria pako alt-temperatura malvarmigo
Fari transiran analizon de la bateria pako estas pli proksima al la reala situacio kaj povas kontroli la precizecon de la simula analizo per eksperimentoj (vidu figuron 7).
La alt-temperatura malvarmiga media temperaturo de la bateria pako estas 40 ° C, La temperaturo ĉe la enirejo de la aero de la bateria pako estas 19 ° C, kaj 1C -malŝarĝo estas adoptita. Per la transira analizo de la bateria pako, la maksimuma temperaturdiferenco de la bateria pako dum 1C -malŝarĝo por 1 horo estas 7.1 ° C, kaj la maksimuma temperaturo estas 37.2 ° C, kiu konformas al la alt-temperaturaj malvarmigaj postuloj de termika administrado.
2.3 Eksperimenta Kontrolo de Potenco -Bateria Malvarmigo
Metu la tutan veturilon en la median ĉambron kaj agordu la median temperaturon al la lima temperaturo dum la simulado de bateria pako. La testo pri termika administrado povas esti komencita kiam la temperaturo de la media ĉambro plenumas la testajn postulojn.
Entute 5 Punktoj de akiro de temperaturo (T1 ~ t5) estas aranĝitaj sur la korpo de la potenca bateria pako de certa pura Elektra Veturilo. Antaŭ ol la testo komenciĝas, La testaj instrumentoj bezonas esti instalitaj, la veturila stato konfirmita, Kaj la veturilo ekfaris antaŭhaltumante; La veturilaj pordoj kaj fenestroj estas fermitaj, kaj la klimatizilo estas ŝaltita; La klimatiza reĝimo estas elektita kiel la vizaĝa aera reĝimo, La klimatiza temperaturo estas agordita je 24 ° C, kaj la vento rapido estas alĝustigita al la meza ilaro; Post proksimume 30 Minutoj de Antaŭharmigado, La veturilo eniras la maksimuman rapidan operacian staton, La testo komenciĝas, kaj la temperaturo ĉe ĉiu temperatura mezurpunkto estas registrita. La datumoj estas mezuritaj ĉiu 5 Minutoj, kaj la testrezultoj estas montritaj en Tabelo 1.
Antaŭ kaj post la testo, La maksimuma temperaturo de la potenca baterio estas 57 ° C, Kaj la prova tempo estas proksimume 65 Minutoj. Ene de iu ajn 30 minutojn post la komenco de la testo, La maksimuma temperaturo de ĉiu individua ĉelo de la bateria pako estas ≤ 22 ° C, La meza temperaturo -altiĝo de ĉiu individua ĉelo estas ≤ 20 ° C, La meza temperaturdiferenco de ĉiu individua ĉelo estas ≤ 12 ° C, kaj la maksimuma temperaturo de la bateria pako estas ≤ 60 ° C, ĉiuj plenumante la projektajn indikilojn.
3. Konkludo
La esplorado pri la bateria termika modelo konsistigas gravan aspekton de la procezo de bateria termika administrado. La duobla elvapora strukturo -dezajno kontentigas la termikajn administradajn postulojn de pura Elektra Veturilos. Uzante la programon ICEPAK por simulado de simulado de termika administrado povas reflekti la tendencon de temperatur -distribuo de la bateria pako, kaj la diferenco inter la analizaj rezultoj kaj la testaj datumoj estas minimuma. Ĉi tio indikas, ke la apliko de ICEPAK en la simula analizo de nova energio Elektra Veturilo Baterio -pakoj estas farebla kaj ludas gvidan rolon en la determino de la nombro kaj loko de temperatur -sensilaj aranĝoj.