01
背景介绍
随着全球对环境保护的共识，电动汽车（EV）得到了政府和市场的支持。电动汽车的广泛应用是迈向可持续交通未来的关键一步。然而，电动汽车的普及也存在一些挑战，例如夏季高温下的电池安全性和冬季续航里程的减少。因此，电动汽车热管理系统的优化设计是提高电动汽车安全性能和座舱热舒适度的重要方面。热管理系统负责控制车内系统的温度。电动汽车中的电池，尤其是锂离子电池，对温度非常敏感，适宜的工作温度范围相对较窄。过高或过低的温度都会显著影响电池的性能和寿命。此外，电池温度还会影响车辆的安全性。因此，有效的热管理系统不仅可以优化电池的使用，还可以确保乘客的舒适性和安全性。此外，热管理系统对于电动汽车的能量回收也至关重要，这进一步提高了能源使用效率，并对提高电动汽车的续航里程有直接的积极影响。热管理系统的核心是热泵空调系统，制冷剂的选择将直接影响热管理系统的性能。
02
成果掠影
近日，西安交通大学曹锋教授团队介绍了增强型并联冷却 (EPC) 系统的开发和评估，旨在优化电动汽车中 R744 热管理系统性能，并研究冷却剂流速和空气速度等关键运行变量对系统效率的影响，同时，采用响应面法 (RSM) 来确定各种环境条件下的最优控制轮廓图，评估增压模式下 EPC 系统的最大冷却能力，此外，对城市测功机行驶计划 (UDDS) 和高速公路燃油经济性测试 (HWFET) 循环下的续驶里程改进进行了比较分析。借助 EPC 系统中的串联冷却单元 (SCU)，最大冷却能力提高了 27.8%，达到 9.89 kW，续驶里程最多可增加 14.6 km。研究结果强调了创新的 R744 热管理系统架构在提高运营效率和延长电动汽车续驶里程方面的潜力。该研究结果强调了创新的 R744 热管理系统架构在提高运行效率和延长电动汽车行驶里程方面的潜力。该研究结果强调了创新的 R744 热管理系统架构在提高运行效率和延长电动汽车行驶里程方面的潜力。研究成果以“Experimental study and performance evaluation of R744 thermal management systems with enhanced parallel cooling for electric vehicles”为题发表在《Journal of Power Sources》期刊。
03
图文导读
图1 电动汽车R744热管理系统、(a)常规系统、(b) EPC系统的比较原理图。
图2 电动车二氧化碳热管理系统实验装置示意图。
图3 (a)排放压力和(b)冷却液流量对系统性能关键参数的影响。
图4 R744交流系统在夏季增压条件下的比较分析：(a)性能改善和(b)压力-焓图。
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