Modellering och Simulering av Värmehanteringssystem för Batteridrivna Elektriska Fordon (BEV)

Sammanfattning: I detta examensarbete simuleras ett värmehanteringssystem i Matlab Simulink för en elektrisk lastbil, det för att värmehantera fordonets klimat. Där en värmepump används för nedkylning av kupé och batteri samt en PTC (elektrisk värmare) för uppvärmning av detsamma. Värmepumpen fungerar genom att kompressorn förångar R-134a kylmedlet i systemet som sedan omvandlas till vätska vid nedkylning av kondensorn som utbyter energi med omgivande luften. Vätskan skickas vidare till en mottagare som filtrerar kylmedlet för att sedan överföras till en expansionsventil som kontrollerar trycket i systemet. Vätskan går sedan till evaporatorn för att kylas ned av ett utbyte med varmare omgivande luft från kupén, därefter börjar nedkylningsproessen om. PTC värmaren har en passiv uppvärmningsfunktionaliteten som tar emot ström genom ett motstånd och värmer komponenten med hjälp av en vattencykel. Batteriets räckvidd minskar vid fel temperaturer därav kan batteriets temperatur kontrolleras i drift. Det för att teoretiskt öka räckvidden på fordonet genom att ha batteriet vid en mer gynnsam temperatur. En förstudie genomförs där data samlas in för att sedan modellera och redovisa simulerade resultat som åstadkoms för olika scenarion med uppvärmning och nedkylning. Det visar sig att systemets batteri tar för lång tid vid nedkylning och uppvärmning på grund av dess stora massa. Detta då batteriet inte når måltemperaturen under simuleringens gång som körs i 1 timme och därav inte efter komforttiden som är 10 minuter. Vidare når kupéns delar önskad temperatur inom simuleringstiden förutom under kupéns nedkylning där taket kyls långsammare än önskat. Den enda delen av kupén som uppnår komforttiden är kupéns sidor vid uppvärmning. Vilket betyder att optimeringar på systemet bör tillämpas för att åstadkomma bättre och mer realistiska resultat.