¿Cómo "abandonar" el PTC en los vehículos eléctricos? Tesla lo hace mejor.
¿Primera parte? Limitaciones de los sistemas de bomba de calor
En la actualidad, los sistemas de aire acondicionado de todos los vehículos de nueva energía tienen principalmente funciones de refrigeración y calefacción. La refrigeración utiliza básicamente refrigeración por compresión eléctrica. ¿Qué incluye principalmente la solución de calefacción? Sistemas PTC (líquido/aire) y bomba de calor. Una bomba de calor es un dispositivo que transfiere energía térmica de una fuente de calor de bajo nivel a una fuente de calor de alto nivel. Las funciones del evaporador y del condensador se intercambian para cambiar la dirección de la transferencia de calor. Los principales tipos de sistemas de bomba de calor incluyen sistemas de aire acondicionado con bomba de calor directa, sistemas de aire acondicionado con bomba de calor indirecta y sistemas de aire acondicionado con bomba de calor directa que aumentan el suministro de aire y la entalpía. La limitación de la baja temperatura es que el intercambiador de calor exterior está helado, y la segunda es que la relación de eficiencia energética de calefacción COP está fuertemente relacionada con la temperatura ambiente (la relación entre el calor de refrigeración/calefacción generado en el ciclo de refrigeración/calefacción y el energía consumida en el ciclo de refrigeración/calefacción). La dirección dentro de la industria es hacia cambios en los refrigerantes y medidas auxiliares, como se muestra en el cuadro a continuación.
¿Figura 1? Combinación de bomba de calor y PTC en el sistema de aire acondicionado de vehículos eléctricos existente
¿Parte 2? El método de Tesla
Tesla canceló el PTC de alto voltaje en el diseño (el PTC calentado por agua fue cancelado en el Model 3), pero ¿en el Model? Está equipado con un PTC de baja presión integrado en el ventilador del sistema de aire acondicionado. El sistema de bomba de calor del vehículo incluye un compresor, un condensador de cabina, un evaporador de cabina, un soplador de cabina y un enfriador, e integra el sistema de batería, el sistema de propulsión PCS de la electrónica de potencia y el circuito del sistema de todo el vehículo.
Toda la estructura física se muestra en la siguiente figura:
¿Figura 2? ¿Modelo Tesla? Tu práctica
Como se muestra a continuación, ¿Tesla pone 12V? El PTC también es una pieza complementaria del rompecabezas del sistema de bomba de calor. Desde la perspectiva del costo de producción de calor y la energía, es completamente una hoja verde.
¿Imagen 3? ¿modelo? Sistema de bomba de calor de Y
En este sistema, me sorprendió que el modo de trabajo establecido por Tesla se estableciera en función de parámetros externos. Todo el sistema era muy complicado. Como se muestra en la siguiente figura, Tesla se ha dividido en 12 modos de trabajo:
¿Tabla 1? El modo de funcionamiento del sistema de gestión térmica del vehículo
Sin embargo, el núcleo se divide según la temperatura ambiente y la temperatura de la batería, como se muestra en la siguiente figura:
●?COP=1 : El sistema de bomba de calor no funciona, principalmente cuando la temperatura ambiente es muy baja (-20℃). Aquí se utiliza un enfoque especial. Según el método de tratamiento anterior, se bloquea el sistema de accionamiento, se cambia el algoritmo de control del compresor y se utiliza un motor como calentador. (¿Eso? ¿Control? ¿Electrónico? ¿Mayo? ¿Control? ¿Eso? ¿Compresor? ¿Dónde? ¿Operación? ¿En? ¿Respuesta? ¿Con pérdida? ¿Modo? ¿En? ¿Cuál? ¿Ese? ¿Compresor? ¿Generar? Calor)
●?COP= 1~2: Cuando el rango de temperatura es de -10 ℃ a 10 ℃, se iniciará el modo mixto, ¿cuando el rango de calor es de 12 V? PTC y luego bombas parcialmente autotérmicas.
●?COP gt gt1: Esta es la zona de alta eficiencia de la bomba de calor. En este momento, el sistema de bomba de calor es el método de calefacción principal.
¿Figura 4? Existen diferentes modos de división del COP de la bomba de calor.
De hecho, estos 12 modos son operados por el propio vehículo. Los principales parámetros de entrada incluyen el destino y la ruta que el propietario del automóvil necesita conducir, el entorno (temperatura), el clima (humedad), los parámetros internos del vehículo (incluidos el SOC de la batería, el Soh y los parámetros operativos de gestión térmica), etc. Este es un proceso muy sutil y puede haber diferentes modos de trabajo y requisitos definidos y divididos en el entorno de verificación experimental. De hecho, puede ser más que eso o puede simplificarse hasta cierto punto. Este método solo se puede realizar en un controlador host con alta potencia informática y luego emite los comandos uno por uno.
¿Figura 5? Modo de funcionamiento de la bomba de calor 1
¿Figura 6? Modo de trabajo de la bomba de calor 2
El modo de calentamiento de calor residual del motor anterior en realidad existe en el modo específico mencionado anteriormente, es decir, el uso del compresor también se ha migrado y ha entrado en un modo de alta pérdida. Creo que la penetración de Tesla en la forma en que se utilizan las piezas realmente ha arrinconado a los fabricantes de piezas. ¿Solo necesitas saber diseño y fabricación de hardware? Lo que sea. No te preocupes por cómo usarlo. Lo haré. Sujeto a los términos básicos de garantía y vida útil, el procesamiento posterior se ajustará según las prácticas del software.
¿Figura 7? En varios modos, el compresor se convierte en un calentador.
Resumen:
Creo que desde varios aspectos, Tesla ha cambiado la relación entre software y hardware, ha cambiado la relación entre las empresas de automóviles y los proveedores y ha cambiado la relación entre las empresas de automóviles. concepto de colaboración en el diseño de diferentes sistemas internos, y este nuevo método organizativo es difícil de seguir a corto plazo para las empresas automovilísticas tradicionales.
Acerca del autor: Zhu Yulong, ingeniero senior de sistemas trieléctricos de vehículos eléctricos y electrónica automotriz, autor de "Automotive Electronic Hardware Design".
Imagen | ¿Zhu Yulong? Internet y capturas de pantalla relacionadas
Este artículo proviene del autor de Autohome, Autohome y no representa la posición de Autohome.