A medida que la cuota de mercado de los vehículos eléctricos sigue aumentando, los fabricantes de automóviles están centrando gradualmente su I+D en las baterías y el control inteligente. Debido a las características químicas de la batería, la temperatura influye significativamente en su rendimiento de carga y descarga, así como en su seguridad. Por lo tanto, en el desarrollo de vehículos eléctricos, el diseño del sistema de gestión térmica de la batería es una prioridad. Partiendo de la estructura del sistema de gestión térmica de baterías para vehículos eléctricos convencionales, y combinándola con la tecnología del sistema de bomba de calor de ocho vías de Tesla, se analiza el principio de funcionamiento de la batería y las ventajas y desventajas del sistema de gestión térmica. Se identifican problemas como la pérdida de potencia en frío, la autonomía reducida y la menor potencia de carga, por lo que 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 los fabricantes de automóviles en varios países han acelerado la transición a 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 continúa aumentando, las baterías de potencia y el control inteligente se están convirtiendo en la tendencia de desarrollo tecnológico de los vehículos eléctricos. No se ha encontrado una mejor solución. A diferencia de los vehículos de gasolina tradicionales, los vehículos eléctricos no pueden usar el calor residual para calentar la cabina y el paquete de baterías. Por lo tanto, en los vehículos eléctricos, todas las actividades de calefacción deben completarse a través de fuentes de calefacción y energía. Por lo tanto, cómo mejorar la utilización de la energía restante del vehículo eléctrico se convierte en un problema importante con los sistemas de gestión térmica automotriz.
ElSistema de gestión térmica para vehículos eléctricosRegula la temperatura de varias partes del vehículo mediante la gestión del flujo de calor, incluyendo principalmente el control de temperatura del motor, la batería y el habitáculo. El sistema de la batería y el habitáculo requieren un ajuste bidireccional de frío y calor, mientras que el sistema del motor solo necesita considerar la disipación de calor. La mayoría de los primeros sistemas de gestión térmica de vehículos eléctricos eran sistemas de disipación de calor por aire. Este tipo de sistema de gestión térmica priorizaba el ajuste de la temperatura del habitáculo como objetivo principal del diseño, y rara vez consideraba el control de temperatura del motor y la batería, desperdiciando energía del sistema eléctrico trifásico durante el funcionamiento. A medida que aumenta la potencia del motor y la batería, el sistema de disipación de calor por aire deja de 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 solo mejora la eficiencia de la disipación de calor, sino que también aumenta el aislamiento del sistema de la batería. Mediante el control del cuerpo de válvulas, el sistema de refrigeración líquida no solo controla activamente la dirección del calor, sino que también aprovecha al máximo la energía dentro del vehículo.
El calentamiento de la batería y del habitáculo se divide principalmente en tres métodos: 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 los vehículos eléctricos, se presentan problemas como la pérdida de potencia en frío, la reducción de la autonomía y la disminución de la potencia de carga en condiciones de baja temperatura. Para garantizar que los vehículos eléctricos puedan funcionar correctamente en diversas condiciones extremas y satisfacer las necesidades de uso, es necesario mejorar y optimizar el sistema de gestión térmica de la batería para bajas temperaturas.
Método de refrigeración de la batería
Según el medio de transferencia de calor, el sistema de gestión térmica de la batería se puede dividir en tres tipos: sistema de gestión térmica con aire, sistema de gestión térmica con líquido y sistema de gestión térmica con material de cambio de fase. El sistema de gestión térmica con aire se puede dividir en sistema de refrigeración natural y sistema de refrigeración por aire. Existen dos tipos de sistema de refrigeración.
El calentamiento del termistor PTC requiere la disposición de la unidad de calentamiento del termistor PTC y el revestimiento aislante alrededor del paquete de baterías. Cuando el paquete de baterías del vehículo necesita calentarse, el sistema energiza el termistor PTC para generar calor y luego sopla aire a través del PTC mediante 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 paquete de baterías para que circule en su interior, calentando así la batería.
Fecha de publicación: 19 de mayo de 2023
