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Optimización del sistema de gestión térmica de baterías de vehículos eléctricos en condiciones de baja temperatura

A medida que la cuota de mercado de los vehículos eléctricos sigue aumentando, los fabricantes de automóviles están cambiando gradualmente su enfoque de I+D hacia baterías de alimentación y control inteligente.Debido a las características químicas de la batería eléctrica, la temperatura tendrá un mayor impacto en el rendimiento de carga y descarga y en la seguridad de la batería eléctrica.Por tanto, en el desarrollo de vehículos eléctricos, el diseño del sistema de gestión térmica de la batería tiene una mayor prioridad.Sobre la base de la estructura existente del sistema de gestión térmica de la batería del vehículo eléctrico convencional, combinada con la tecnología del sistema de bomba de calor con válvula de ocho vías de Tesla, se analiza el principio de funcionamiento de la batería de energía y las ventajas y desventajas del sistema de gestión térmica.Existen problemas como la pérdida de energía del automóvil en frío, la corta autonomía de crucero y la reducción de la potencia de carga, y se propone un esquema de optimización para el sistema de gestión térmica de la batería.

Debido a la insostenibilidad de las fuentes de energía tradicionales y la creciente contaminación ambiental, los gobiernos y fabricantes de automóviles de varios países han acelerado la transformación hacia vehículos de nueva energía, centrándose en promover el desarrollo de vehículos eléctricos impulsados ​​principalmente por electricidad pura.A medida que la cuota de mercado de los vehículos eléctricos sigue aumentando, las baterías eléctricas y el control inteligente se están convirtiendo en la tendencia de desarrollo tecnológico de los vehículos eléctricos.No se encontró una solución mejor.A diferencia de los vehículos de gasolina tradicionales, los vehículos eléctricos no pueden utilizar el calor residual para calentar la cabina y la batería.Por lo tanto, en los vehículos eléctricos, todas las actividades de calefacción deben realizarse mediante calefacción y fuentes de energía.Por lo tanto, cómo mejorar la utilización de la energía restante del vehículo se convierte en un problema importante con los sistemas de gestión térmica de los automóviles.

Elsistema de gestión térmica del vehículo eléctricoregula la temperatura de varias partes del vehículo gestionando el flujo de calor, incluido principalmente el control de temperatura del motor, la batería y la cabina del vehículo.El sistema de batería y la cabina deben considerar el ajuste bidireccional de frío y calor, mientras que el sistema del motor solo debe considerar la disipación de calor.La mayoría de los primeros sistemas de gestión térmica de los vehículos eléctricos eran sistemas de disipación de calor refrigerados por aire.Este tipo de sistema de gestión térmica tomó el ajuste de la temperatura de la cabina como el principal objetivo de diseño del sistema y rara vez consideró el control de la temperatura del motor y la batería, desperdiciando la energía del sistema de tres eléctricos durante la operación.calor generado. A medida que aumenta la potencia del motor y la batería, el sistema de disipación de calor refrigerado por aire ya no puede satisfacer las necesidades básicas de gestión térmica del vehículo, y el sistema de gestión térmica ha entrado en la era de la refrigeración líquida.El sistema de refrigeración líquida no sólo mejora la eficiencia de disipación de calor, sino que también aumenta el sistema de aislamiento de la batería.Al controlar el cuerpo de la válvula, el sistema de refrigeración líquida no sólo puede controlar activamente la dirección del calor, sino también aprovechar al máximo la energía dentro del vehículo.

El calentamiento de la batería y la cabina se divide principalmente en tres métodos de calentamiento: calentamiento por termistor de coeficiente de temperatura (PTC), calentamiento por película calefactora eléctrica y calentamiento por bomba de calor.Debido a las características químicas de la batería de energía de los vehículos eléctricos, habrá problemas como pérdida de energía en el automóvil en frío, rango de crucero corto y potencia de carga reducida en condiciones de baja temperatura.Para garantizar que los vehículos eléctricos puedan lograr condiciones de trabajo adecuadas en diversas condiciones extremas, para satisfacer las necesidades de uso, es necesario mejorar y optimizar el sistema de gestión térmica de la batería para condiciones de baja temperatura.

Método de enfriamiento de la batería

Según los diferentes medios de transferencia de calor, el sistema de gestión térmica de la batería se puede dividir en tres tipos: sistema de gestión térmica del medio aire, sistema de gestión térmica del medio líquido y sistema de gestión térmica del material de cambio de fase, y el sistema de gestión térmica del medio aire se puede dividir en natural. sistema de refrigeración y sistema de refrigeración por aire.Hay 2 tipos de sistema de refrigeración.

La calefacción por termistor PTC necesita disponer la unidad de calefacción por termistor PTC y el revestimiento aislante alrededor del paquete de baterías.Cuando es necesario calentar el paquete de batería del vehículo, el sistema energiza el termistor PTC para generar calor y luego sopla aire a través del PTC a través de un ventilador (Calentador de refrigerante PTC/Calentador de aire PTC).Las aletas calefactoras del termistor lo calientan y finalmente guían el aire caliente hacia el interior del paquete de baterías para que circule por el interior, calentando así la batería.

Calentador de aire PTC02
Calentador de refrigerante PTC02
Calentador de refrigerante PTC01_副本
Calentador de refrigerante PTC01
Calentador de refrigerante PTC
Calentador PTC de 20kW

Hora de publicación: 19 de mayo de 2023