跟着柴油机排放法例的日趋厉峻,工程呆板纯电动化已成为行业另日的一个发扬趋向。纯电动工程呆板的主题部件是电机电控编制及动力电池编制,这两个编制的运转质地直接影响电动配置的动力性、牢靠性等本能参数。编制温度是决议电机电控编制及动力电池编制运转质地的枢纽要素,动力电池温渡过低会影响电池放电功率和安定性,温渡过高会首要影响动力电池寿命平安稳性。采用热照料编制负责动力电池温度处于最佳温度界限,不只有利于进步电池的续航才华,又有利于进步动力电池的利用寿命。电机电控编制温渡过高会变成负责器热击穿、电子元件损坏、电机输出范围等阻碍。一个好的热照料编制是众个编制耦合的庞杂编制,包蕴电机电控及动力电池热照料编制、整机液压编制热照料编制。其余,商品化的纯电动工程呆板还要筑设驾乘处境热照料编制,该编制目前已有成熟的贸易化处理计划,本文不做陈述。
纯电动推土机以古代柴油动力推土机为根底计划,保存推土机原有各项效力,将动力源与动力传动装备举行替代:动力电池组替代柴油机,驱动电机及负责器替代变矩器变速箱等部件,液压泵由分动箱驱动变为电机驱动。本文涉及产物电机电控、动力电池编制的筑设明细为:驱动电机及负责器2组,液压泵驱动电机(下文简称液压电机)及负责器1组,动力电池1组。动力源及动力传动装备的改观必定惹起整机热照料编制的适当性转移,同时新增电气元件的适合任务温度界限也大不不异,详睹表1。因而,应兼顾商讨纯电动推土机各子编制温度哀求计划整机热照料编制。

为包管热换取恶果,电机电控及动力电池均采用配比为50%纯水+50%乙二醇的长效防冻液动作冷却介质,并采用强制冷却形式。冷却介质与被冷却元件完成热换取后最终经风冷冷却器完成向外界处境散热。液压油也通过风冷冷却器向处境散热。归纳商讨各元件温度需求,将电机电控风冷单位及液压油风冷单位集成为复合散热器,采用电子电扇举行冷却。因为动力电池温度界限哀求厉峻,古代风冷计划已无法满意需求,因而采用贸易化水平较高的BTMS举行冷却。依据温度哀求,本文将电机电控及液压油热照料编制界说为高温热照料编制,将动力电池热照料编制界说为低温热照料编制。
编制采用水冷单位与油冷单位集成,水冷各分支并联,负责器与电机串联的总体部署计划,总体部署如图1所示。比拟电机而言,负责器需求温度较低,串联时将负责器部署正在前侧,冷却液先经历负责器再进入电机举行冷却。计划时要通过调治管途长度、增补节俭装备等方式调控水冷各分支的流阻,避免涌现因流量不同导致的换热不服衡景象。

复合散热器集成众个电子电扇及负责器,正在水冷单位及油冷单位出口处安设温度传感器,负责器阐述水温及油温后服从既定负责战术向电扇发送指令,调控电扇转速或负责众个电扇的开闭,使防冻液和液压油处于设定的温度界限,同时还能够获得可观的节能结果。
计划利用最高处境温度为45℃。依据管途及各电子元件流阻值确定电子水泵流量为45L/min。则编制总散热功率Qw表达式为
![]()
式中Qw——编制总散热功率;Qw1——驱动电机散热功率,取4kW;Qw2——电机负责器散热功率,取3.5kW;Qw3——液压电机散热功率,取3.6kW;n——安定系数,取1.1。
![]()
带入数值筹划得编制温度降为7.74℃,满意负责器入口温度哀求。用式(2)筹划校验水冷各分支温升,满意计划哀求。
计划利用最高处境温度为45℃,编制表面散热功率12kW,取安定系数1.1,筹划输入确定为13.2kW。筹划时设定油冷单位入口温度为80℃,筹划确定液压油温度降Δtw,确定油冷单位出口温度。
![]()
式中Q0——编制总散热功率,取13.2kW;V0——液压油轮回流量,取17L/min;r0——液压油密度,近似取875kg/m3;C0——液压油比热,近似取2.094kJ/kg℃。
文中纯电动推土机采用8组电池动作动力源,电池组自带加热效力,选用单冷型BTMS即可,无需选东西有加热效力的冷暖型BTMS。目前贸易化BTMS依据其制冷量分歧分为5kW及8kW两种规格,全部计划流程中可依据电池组的热负荷特色选用相应规格的产物。
为包管各电池组冷却液流量平均,且温度精准负责正在适合界限内,电池组冷却管途采用2组电池串联,各电池冷却歧途并联的部署方法,如图2所示。

计划流程中,要归纳商讨高度差等要素,通过负责各分支管途长度、内径、走向等,包管各分支流阻及流量平衡。其余,要正在适宜的场所增补膨胀水箱,包管电池及BTMS的冷却液一次性注率及运转流程除气结果,须要时可利用2个膨胀水箱。其部署示比方图3所示。

其余,BTMS负责逻辑也是包管热照料编制精准运转的枢纽。BTMS检测现实水温,与设定的方针水温比对,确定任务形式后向实施单位发送指令,模范的任务形式如下。
该热照料编制已全体能够满意纯电动推土机的任务哀求,文中涉及的计划门径、部署计划对其它纯电动工程呆板热照料编制计划具有必然的鉴戒旨趣。后续还应正在负责逻辑细化等方面展开研商任务,使纯电动工程呆板热照料编制运转更精准、更节能。
汽车测试网-创设于2008年,报道汽车测试时间与产物、趋向、动态等 相干邮箱 marketing#auto-testing.net (把#改成@)
微信扫一扫打赏
支付宝扫一扫打赏
