電動汽車輔助加熱系統(tǒng)分析

與傳統(tǒng)汽車相比，電動汽車具有無污染、低噪聲和節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)汽車相似，電動汽車也需要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)舒適的駕駛和乘坐環(huán)境。通常，電動汽車制熱由專門的加熱裝置實(shí)現(xiàn)，由動力電池驅(qū)動。而在非常寒冷的條件下，加熱裝置所需的功率可能與驅(qū)動電動汽車所需的功率相同，這使得電動汽車在寒冷條件下的續(xù)駛里程大大降低。為了保證最小行駛里程和舒適性要求，只能增加動力電池的使用，使電動汽車成本增加。上述這些原因都限制了電動汽車的推廣。近些年，出現(xiàn)了一種利用相變材料（PCM）構(gòu)建的輔助加熱系統(tǒng)，以解決電動汽車存在的問題。

PCM儲熱主要利用材料晶型之間的轉(zhuǎn)變和高分子支鏈在不同溫度下的轉(zhuǎn)變而吸熱或放熱。PCM受熱時(shí)脫去結(jié)合的水而吸收熱量；放熱時(shí)則吸收水分。利用PCM構(gòu)建的輔助加熱系統(tǒng)稱之為ePATHS，其主要包含正溫度系數(shù)熱敏材料（PTC）加熱管和PCM儲熱管。應(yīng)用時(shí)，PCM儲熱管與PTC加熱管連接，并將PCM儲熱管鋪設(shè)在電動汽車底板中，PTC加熱管置于動力電池上。PCM儲熱管與PTC加熱管內(nèi)部包含流動乙二醇的絕緣管。通過乙二醇的流動將動力電池運(yùn)行產(chǎn)生的化學(xué)熱傳遞到電動汽車內(nèi)。該輔助加熱系統(tǒng)提供的熱能較少，因而需要與車載空調(diào)系統(tǒng)連接，輔助車載空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行。通過Matlab/ Simulink對ePATHS輔助加熱系統(tǒng)的性能進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果顯示，在10℃的環(huán)境下，僅使用ePATHS輔助加熱系統(tǒng)能夠在39.9min內(nèi)將車內(nèi)溫度升高至24℃。

Tim J.LaClair et al.SAE 2016-01-0244.

編譯：王祥