La gestión térmica del sistema de energía automotriz se divide en la gestión térmica del sistema de energía del vehículo de combustible tradicional y la gestión térmica del sistema de energía del vehículo de nueva energía. Actualmente, la gestión térmica del sistema de energía del vehículo de combustible tradicional está muy desarrollada. El vehículo de combustible tradicional es impulsado por el motor, por lo que la gestión térmica del motor es el foco de la gestión térmica automotriz tradicional. La gestión térmica del motor incluye principalmente el sistema de refrigeración del motor. Más del 30% del calor en el sistema del vehículo debe ser liberado por el circuito de refrigeración del motor para evitar que el motor se sobrecaliente bajo operación de alta carga. El refrigerante del motor se utiliza para calentar la cabina.
La planta de energía de los vehículos de combustible tradicional se compone de motores y transmisiones de vehículos de combustible tradicional, mientras que los vehículos de nueva energía se componen de baterías, motores y controles electrónicos. Los métodos de gestión térmica de los dos han experimentado grandes cambios. La batería de energía de los vehículos de nueva energía El rango normal de temperatura de trabajo es de 25 a 40 ℃. Por lo tanto, la gestión térmica de la batería requiere tanto mantenerla caliente como disiparla. Al mismo tiempo, la temperatura del motor no debe ser demasiado alta. Si la temperatura del motor es demasiado alta, afectará la vida útil del motor. Por lo tanto, el motor también necesita tomar las medidas necesarias de disipación de calor durante el uso. La siguiente es una introducción al sistema de gestión térmica de la batería y al sistema de gestión térmica del control electrónico del motor y otros componentes.
Sistema de gestión térmica de la batería de energía
El sistema de gestión térmica de la batería de energía se divide principalmente en refrigeración por aire, refrigeración líquida, refrigeración por material de cambio de fase y refrigeración por tubo de calor, según diferentes medios de refrigeración. Los principios y las estructuras de los sistemas de los distintos métodos de refrigeración son muy diferentes.
1) Refrigeración por aire de la batería: La batería y el aire exterior intercambian calor por convección mediante el flujo de aire. La refrigeración por aire se divide generalmente en refrigeración natural y refrigeración forzada. La refrigeración natural se produce cuando el aire exterior enfría la batería mientras el vehículo está en marcha. La refrigeración por aire forzado consiste en instalar un ventilador contra la batería para enfriarla. Las ventajas de la refrigeración por aire son su bajo coste y su fácil aplicación comercial. Las desventajas son su baja eficiencia de disipación de calor, su alta ocupación de espacio y sus graves problemas de ruido.Calentador de aire PTC)
2) Refrigeración líquida de baterías: El calor de la batería se disipa mediante el flujo de líquido. Dado que el calor específico del líquido es mayor que el del aire, el efecto de refrigeración líquida es mejor que el de la refrigeración por aire, y la velocidad de enfriamiento también es mayor que la de esta última, y la distribución de la temperatura tras la disipación de calor de la batería es relativamente uniforme. Por lo tanto, la refrigeración líquida también se utiliza ampliamente en el ámbito comercial.Calentador de refrigerante PTC)
3) Refrigeración de materiales de cambio de fase: Los materiales de cambio de fase (PhaseChangeMaterial, PCM) incluyen parafina, sales hidratadas, ácidos grasos, etc., que pueden absorber o liberar una gran cantidad de calor latente cuando se produce un cambio de fase, mientras que su propia temperatura permanece inalterada. Por lo tanto, el PCM tiene una gran capacidad de almacenamiento de energía térmica sin consumo adicional de energía, y es ampliamente utilizado en la refrigeración de baterías de productos electrónicos como teléfonos móviles. Sin embargo, la aplicación de baterías de energía para automóviles todavía está en estado de investigación. Los materiales de cambio de fase tienen el problema de baja conductividad térmica, lo que hace que la superficie del PCM en contacto con la batería se funda, mientras que otras partes no se fundan, lo que reduce el rendimiento de transferencia de calor del sistema y no es adecuado para baterías de energía de gran tamaño. Si se pueden resolver estos problemas, la refrigeración por PCM se convertirá en la solución de desarrollo con mayor potencial para la gestión térmica de los vehículos de nueva energía.
4) Refrigeración por tubo de calor: Un tubo de calor es un dispositivo basado en la transferencia de calor por cambio de fase. Un tubo de calor es un recipiente o tubo sellado lleno de un medio de trabajo/líquido saturado (agua, etilenglicol, acetona, etc.). Una sección del tubo de calor es el extremo de evaporación y el otro, el de condensación. No solo absorbe el calor de la batería, sino que también la calienta. Actualmente, es el sistema de gestión térmica de baterías más ideal. Sin embargo, aún se encuentra en fase de investigación.
5) Refrigeración directa por refrigerante: La refrigeración directa aprovecha el principio del refrigerante R134a y otros refrigerantes para evaporar y absorber el calor. El evaporador del sistema de aire acondicionado se instala en la caja de baterías para enfriarla rápidamente. Este sistema ofrece una alta eficiencia y una gran capacidad de refrigeración.
Hora de publicación: 29 de abril de 2024
