Uma visão geral do gerenciamento térmico em motores de veículos elétricos

O gerenciamento térmico do sistema de energia automotiva é dividido em gerenciamento térmico do sistema de energia do veículo a combustível tradicional e gerenciamento térmico do novo sistema de energia do veículo.Agora, o gerenciamento térmico do sistema tradicional de energia dos veículos a combustível está muito maduro.O veículo a combustível tradicional é movido pelo motor, portanto o gerenciamento térmico do motor é o foco do gerenciamento térmico automotivo tradicional.O gerenciamento térmico do motor inclui principalmente o sistema de refrigeração do motor.Mais de 30% do calor no sistema do carro precisa ser liberado pelo circuito de refrigeração do motor para evitar o superaquecimento do motor sob operação com carga elevada.O líquido refrigerante do motor é usado para aquecer a cabine.

A usina de energia dos veículos movidos a combustível tradicional é composta por motores e transmissões dos veículos movidos a combustível tradicional, enquanto os veículos de nova energia são compostos por baterias, motores e controles eletrônicos.Os métodos de gerenciamento térmico dos dois sofreram grandes mudanças.A bateria de energia de veículos de energia nova A faixa normal de temperatura de trabalho é de 25 ~ 40 ℃.Portanto, o gerenciamento térmico da bateria requer mantê-la aquecida e dissipá-la.Ao mesmo tempo, a temperatura do motor não deve ser muito alta.Se a temperatura do motor estiver muito alta, isso afetará a vida útil do motor.Portanto, o motor também precisa tomar as medidas necessárias de dissipação de calor durante o uso.A seguir é apresentada uma introdução ao sistema de gerenciamento térmico da bateria e ao sistema de gerenciamento térmico do controle eletrônico do motor e outros componentes.

Sistema de gerenciamento térmico da bateria de energia

O sistema de gerenciamento térmico da bateria de energia é dividido principalmente em resfriamento de ar, resfriamento de líquido, resfriamento de material de mudança de fase e resfriamento de tubo de calor com base em diferentes meios de resfriamento.Os princípios e estruturas do sistema dos diferentes métodos de resfriamento são bastante diferentes.

1) Resfriamento de ar da bateria: a bateria e o ar externo conduzem a troca de calor por convecção através do fluxo de ar.O resfriamento a ar é geralmente dividido em resfriamento natural e resfriamento forçado.O resfriamento natural ocorre quando o ar externo esfria a bateria quando o carro está funcionando.O resfriamento com ar forçado consiste na instalação de um ventilador para resfriamento forçado contra a bateria.As vantagens do resfriamento a ar são o baixo custo e a fácil aplicação comercial.As desvantagens são baixa eficiência de dissipação de calor, grande taxa de ocupação de espaço e sérios problemas de ruído.(Aquecedor de ar PTC)

2) Resfriamento líquido da bateria: o calor da bateria é retirado pelo fluxo de líquido.Como a capacidade de calor específico do líquido é maior que a do ar, o efeito de resfriamento do resfriamento a líquido é melhor que o do resfriamento a ar, e a velocidade de resfriamento também é mais rápida que a do resfriamento a ar, e a distribuição de temperatura após a dissipação de calor do a bateria é relativamente uniforme.Portanto, o resfriamento líquido também é amplamente utilizado comercialmente.(Aquecedor de refrigerante PTC)

3) Resfriamento de materiais de mudança de fase: Os materiais de mudança de fase (PhaseChangeMaterial, PCM) incluem parafina, sais hidratados, ácidos graxos, etc., que podem absorver ou liberar uma grande quantidade de calor latente quando ocorre uma mudança de fase, enquanto sua própria temperatura permanece inalterado.Portanto, o PCM possui grande capacidade de armazenamento de energia térmica sem consumo adicional de energia e é amplamente utilizado no resfriamento de baterias de produtos eletrônicos, como telefones celulares.No entanto, a aplicação de baterias automotivas ainda está em fase de pesquisa.Os materiais de mudança de fase têm o problema de baixa condutividade térmica, o que faz com que a superfície do PCM em contato com a bateria derreta, enquanto outras partes não derretem, o que reduz o desempenho de transferência de calor do sistema e não é adequado para energia de grande porte. baterias.Se estes problemas puderem ser resolvidos, o arrefecimento PCM tornar-se-á a solução de desenvolvimento com maior potencial para a gestão térmica de novos veículos energéticos.

4) Resfriamento do tubo de calor: Um tubo de calor é um dispositivo baseado na transferência de calor por mudança de fase.Um tubo de calor é um recipiente selado ou um tubo selado preenchido com um meio/líquido de trabalho saturado (água, etilenoglicol ou acetona, etc.).Uma seção do tubo de calor é a extremidade de evaporação e a outra extremidade é a extremidade de condensação.Ele pode não apenas absorver o calor da bateria, mas também aquecê-la.Atualmente é o sistema de gerenciamento térmico de bateria de energia mais ideal.No entanto, ainda está em pesquisa.

5) Resfriamento direto do refrigerante: o resfriamento direto é uma forma de usar o princípio do refrigerante R134a e outros refrigerantes para evaporar e absorver calor, e instalar o evaporador do sistema de ar condicionado na caixa da bateria para resfriar rapidamente a caixa da bateria.O sistema de resfriamento direto possui alta eficiência de resfriamento e grande capacidade de resfriamento.