Tecnología de gestión térmica en vehículos eléctricos

1. Primero, expliquemos qué es un sistema de gestión térmica y qué es un buen sistema de gestión térmica.

Desde el punto de vista del usuario, la función principal del sistema de gestión térmica en la era de los vehículos eléctricos se refleja en dos aspectos: el interior y el exterior. El interior consiste en mantener la temperatura del habitáculo cálida en invierno y fresca en verano, por ejemplo, calentando los asientos y el volante, o encendiendo el aire acondicionado con antelación, etc. En este proceso, es fundamental ajustar rápidamente la temperatura del habitáculo, calcular el tiempo necesario para alcanzar la temperatura deseada, el consumo de energía y el equilibrio energético. Externamente, es necesario garantizar que la batería se encuentre a una temperatura adecuada para su funcionamiento: ni demasiado caliente, ya que provocaría un sobrecalentamiento e incendio; ni demasiado fría, ya que una temperatura demasiado baja bloquearía la liberación de energía y reduciría significativamente la autonomía.

La gestión térmica será más importante en invierno, porque la prevención del sobrecalentamiento se ha tenido plenamente en cuenta en el diseño de la batería, pero en invierno, el foco de la gestión térmica es cómo gastar menos energía para mantener la batería a la temperatura de funcionamiento óptima.

Se puede observar que el sistema de gestión térmica de los vehículos eléctricos no es solo el sistema de aire acondicionado de los vehículos de combustible, sino que también necesita realizar iteraciones profundas sobre esta base, y debe coordinarse y optimizarse junto con la arquitectura eléctrica y electrónica, el tren motriz, el sistema de frenado, etc. Por lo tanto, existen muchos métodos y detalles sofisticados en ello.

2. Cómo llevar a cabo la gestión térmica
Método tradicional: calentamiento PTC

En el diseño tradicional, para proporcionar calor al habitáculo y a la batería, el vehículo eléctrico incorpora un termistor PTC (coeficiente de temperatura positivo), cuya resistencia y temperatura están directamente relacionadas. Es decir, cuando la temperatura ambiente disminuye, la resistencia del PTC también disminuye. De esta forma, al aplicar corriente a un voltaje constante, la resistencia se reduce y la corriente aumenta, incrementando así el poder calorífico y generando calor.

Existen dos opciones para la calefacción PTC, calentamiento de agua (Calentador de refrigerante PTC) y calefacción por aire (Calentador de aire PTCLa diferencia entre ambos radica en el medio de calentamiento. La calefacción por tuberías utiliza un intercambiador parabólico cilíndrico (PTC) para calentar el refrigerante y luego intercambia calor con el radiador; la calefacción por aire utiliza aire frío para intercambiar calor directamente con el PTC y, finalmente, expulsa aire caliente.