La importancia de los vehículos de nueva energía en comparación con los vehículos tradicionales se refleja principalmente en los siguientes aspectos: Primero, prevenir el embalamiento térmico de los vehículos de nueva energía. Las causas del embalamiento térmico incluyen causas mecánicas y eléctricas (colisión, extrusión de la batería, acupuntura, etc.) y causas electroquímicas (sobrecarga y sobredescarga de la batería, carga rápida, carga a baja temperatura, cortocircuito interno autoiniciado, etc.). El embalamiento térmico puede provocar que la batería de potencia se incendie o incluso explote, lo que representa una amenaza para la seguridad de los pasajeros. El segundo es que la temperatura óptima de funcionamiento de la batería de potencia es de 10-30 °C. La gestión térmica precisa de la batería puede garantizar la vida útil de la batería y prolongar la vida útil de la batería de los vehículos de nueva energía. Tercero, en comparación con los vehículos de combustible, los vehículos de nueva energía carecen de la fuente de energía de los compresores de aire acondicionado y no pueden depender del calor residual del motor para proporcionar calefacción a la cabina, sino que solo pueden impulsar energía eléctrica para regular la temperatura, lo que reducirá en gran medida la autonomía de crucero del propio vehículo de nueva energía. Por lo tanto, la gestión térmica de los vehículos de nueva energía se ha convertido en la clave para resolver las limitaciones de los vehículos de nueva energía.
La demanda de gestión térmica en vehículos de nuevas energías es significativamente mayor que en los vehículos de combustible tradicional. La gestión térmica automotriz consiste en controlar la temperatura del vehículo y del entorno en su conjunto, mantener cada componente en el rango óptimo de temperatura y, al mismo tiempo, garantizar la seguridad y la comodidad al volante. El sistema de gestión térmica de vehículos de nuevas energías incluye principalmente el sistema de aire acondicionado y el sistema de gestión térmica de baterías.HVCH), sistema de control electrónico del motor. En comparación con los automóviles tradicionales, la gestión térmica de los vehículos de nueva energía ha añadido módulos de gestión térmica de control electrónico de la batería y el motor. La gestión térmica automotriz tradicional incluye principalmente la refrigeración del motor y la caja de cambios, y la gestión térmica del sistema de aire acondicionado. Los vehículos de combustible utilizan refrigerante de aire acondicionado para proporcionar refrigeración para la cabina, calientan la cabina con el calor residual del motor y enfrían el motor y la caja de cambios mediante refrigeración líquida o refrigeración por aire. En comparación con los vehículos tradicionales, un cambio importante en los vehículos de nueva energía es la fuente de energía. Los vehículos de nueva energía no tienen motores para proporcionar calor, y la calefacción del aire acondicionado se realiza mediante aire acondicionado PTC o bomba de calor. Los vehículos de nueva energía han añadido requisitos de refrigeración para las baterías y los sistemas de control electrónico del motor, por lo que la gestión térmica de los vehículos de nueva energía es más compleja que los vehículos de combustible tradicionales.
La complejidad de la gestión térmica de los vehículos de nueva energía ha impulsado el aumento del valor de un solo vehículo en gestión térmica. El valor de un solo vehículo en un sistema de gestión térmica es de dos a tres veces mayor que el de un automóvil tradicional. En comparación con los automóviles tradicionales, el aumento del valor de los vehículos de nueva energía proviene principalmente de la refrigeración líquida de las baterías y los aires acondicionados con bomba de calor.Calentadores de refrigerante PTC, etc.
El enfriamiento líquido ha reemplazado al enfriamiento por aire como la principal tecnología de control de temperatura, y se espera que el enfriamiento directo logre avances tecnológicos.
Los cuatro métodos comunes de gestión térmica de baterías son la refrigeración por aire, la refrigeración líquida, la refrigeración por material de cambio de fase y la refrigeración directa. La tecnología de refrigeración por aire se utilizó principalmente en los primeros modelos, y la refrigeración líquida se ha generalizado gradualmente gracias a su refrigeración uniforme. Debido a su elevado coste, la refrigeración líquida se utiliza principalmente en modelos de gama alta, y se prevé que su uso se reduzca a modelos de gama baja en el futuro.
Refrigeración por aire(Calentador de aire PTC) es un método de refrigeración que utiliza aire como medio de transferencia de calor, el cual absorbe directamente el calor de la batería a través del extractor. Para la refrigeración por aire, es necesario aumentar al máximo la distancia entre los disipadores de calor y los disipadores entre baterías, y se pueden utilizar canales en serie o en paralelo. Dado que la conexión en paralelo permite una disipación térmica uniforme, la mayoría de los sistemas actuales de refrigeración por aire utilizan esta conexión.
La tecnología de refrigeración líquida utiliza el intercambio de calor por convección líquida para disipar el calor generado por la batería y reducir su temperatura. El medio líquido posee un alto coeficiente de transferencia de calor, gran capacidad térmica y una rápida velocidad de enfriamiento, lo que contribuye significativamente a la reducción de la temperatura máxima y a la mejora de la consistencia del campo térmico del paquete de baterías. Al mismo tiempo, el volumen del sistema de gestión térmica es relativamente pequeño. En el caso de precursores de fugas térmicas, la solución de refrigeración líquida puede recurrir a un gran caudal de medio refrigerante para forzar la disipación del calor del paquete de baterías y redistribuirlo entre los módulos, lo que puede suprimir rápidamente el deterioro continuo de las fugas térmicas y reducir el riesgo de fugas. El sistema de refrigeración líquida ofrece mayor flexibilidad: las celdas o módulos de la batería pueden sumergirse en el líquido, instalar canales de refrigeración entre los módulos o utilizar una placa de refrigeración en la parte inferior de la batería. El método de refrigeración líquida exige altos requisitos de hermeticidad del sistema. La refrigeración de materiales por cambio de fase se refiere al proceso de cambiar el estado de la materia y proporcionar calor latente sin modificar la temperatura ni las propiedades físicas. Este proceso absorberá o liberará una gran cantidad de calor latente para enfriar la batería. Sin embargo, tras el cambio de fase completo del material de cambio de fase, el calor de la batería no se puede disipar eficazmente.
El método de enfriamiento directo (enfriamiento directo de refrigerante) utiliza el principio del calor latente de evaporación de refrigerantes (R134a, etc.) para establecer un sistema de aire acondicionado en el vehículo o sistema de batería, e instala el evaporador del sistema de aire acondicionado en el sistema de batería, y el refrigerante en el evaporador se evapora y elimina de manera rápida y eficiente el calor del sistema de batería, para completar así el enfriamiento del sistema de batería.
Hora de publicación: 25 de junio de 2024
