تصميم ملحقات دورة التدفئة والتبريد للمركبات الكهربائية

من بينها، تُعدّ الدائرة 1 أهم دائرة، فهي مسؤولة عن تبريد المحرك، والتحكم الكهربائي، ووحدة الطاقة الثلاثية الصغيرة ضمن وحدة الطاقة الثلاثية الكبيرة، والتي تدمج وظائف OBD وDC/DC وPDCU. يُبرّد المحرك بالزيت، وتُبرّد دائرة مياه التبريد بواسطة مبادل حراري لوحي مُدمج مع المحرك. تنتمي أجزاء المقصورة الأمامية إلى بنية توالي، وكذلك أجزاء المقصورة الخلفية. يمكن تصميم الدائرة بأكملها على التوازي، ويمكن اعتبار الصمام ثلاثي الاتجاهات 1 بمثابة منظم حرارة. عندما يكون المحرك والمكونات الأخرى في درجة حرارة منخفضة، يمكن اعتبار الدائرة 1 دائرة صغيرة لا تمر عبر المبرد. عند ارتفاع درجة حرارة المكونات، يُفتح الصمام ثلاثي الاتجاهات، وتمر الدائرة 2 عبر المبرد ذي درجة الحرارة المنخفضة، ويمكن اعتبارها دائرة متوسطة.

الحلقة 2 هي حلقة تبريد وتسخين حزمة البطارية [3]. تحتوي حزمة البطارية على مضخة مياه مدمجة، تقوم بتبادل الحرارة والبرودة عبر المبادل الحراري ذي الألواح 1، وحلقة الهواء الدافئ 3، وحلقة التكثيف 4 الخاصة بمكيف الهواء. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة جدًا، يتم تشغيل دائرة الهواء الدافئ 3، ويتم تسخين حزمة البطارية عبر المبادل الحراري ذي الألواح 1. وعندما تكون درجة الحرارة المحيطة مرتفعة جدًا، يتم فتح دائرة التكثيف 4، ويتم تبريد حزمة البطارية عبر المبادل الحراري ذي الألواح 1، بحيث تبقى حزمة البطارية دائمًا في حالة درجة حرارة ثابتة، مما يضمن أفضل أداء وظيفي لها. بالإضافة إلى ذلك، ترتبط الدائرتان 1 و2 عبر صمام رباعي الاتجاه. عندما يكون الصمام الرباعي الاتجاه غير مُفعّل، تكون الدائرتان 1 و2 مستقلتين عن بعضهما البعض. في حالة الدوران، يمكن لمجرى الماء 1 تسخين مجرى الماء 2.

ينتمي كل من الحلقتين 3 و4 إلى نظام تكييف الهواء، حيث تمثل الحلقة 3 نظام التدفئة. ولأن السيارة الكهربائية لا تملك مصدر حرارة داخليًا في المحرك، فهي تحتاج إلى مصدر حرارة خارجي. تقوم الحلقة 3 بتبادل درجات الحرارة والضغط العاليين الناتجين عن ضاغط تكييف الهواء في الحلقة 4 عبر المبادل الحراري 2. وتنتج درجة الحرارة من الغاز، وهناكسخان سائل التبريد PTC/سخان هواء PTCفي الدائرة 3، عندما تكون درجة الحرارة منخفضة جدًا، يمكن تسخينها بالكهرباء لتسخين الماء في أنبوب مياه التكييف والتدفئة. تدخل الدائرة 3 إلى نظام التكييف والتدفئة، ويقوم المنفاخ بتوفير التدفئة. عندما لا يكون الصمام 2 موصولًا بالكهرباء، فإنه يشكل دائرة صغيرة تلقائيًا. عند توصيله بالكهرباء، تقوم الدائرة 3 بتسخين الدائرة 1 عبر المبادل الحراري 1.

الدائرة الرابعة هي خط أنابيب تبريد مكيف الهواء. بالإضافة إلى تبادل الحرارة مع الدائرة الثالثة، تتصل هذه الدائرة بمكيف الهواء الأمامي، ومكيف الهواء الخلفي، والمبادل الحراري الثاني للدائرة الثانية عبر صمام خانق. يمكن اعتبارها ثلاث دوائر صغيرة، حيث تحتوي كل دائرة متصلة بصمامات خانقة على صمامات قطع إلكترونية، تتحكم إلكترونيًا في توصيل الدوائر ببعضها.

من خلال نظام دورة التبريد والتسخين هذا، يمكن شحن وتفريغ حزمة البطارية بشكل طبيعي دون التأثير على عمر حزمة البطارية، ويمكن لسلسلة من الأنظمة مثل المحرك والأجزاء الكهربائية الثلاثة الصغيرة تحقيق تأثير تبريد جيد.