Gestione termica dei veicoli a nuova energia

I veicoli a nuova energia (veicoli elettrici) comprendono cabina, batteria, motore e gestione termica a controllo elettronico. Il sistema di gestione termica della cabina include raffreddamento dell'aria condizionata, riscaldamento con pompa di calore o riscaldamento PTC, con requisiti di riscaldamento e raffreddamento. I componenti principali includono compressore elettrico, valvola di espansione elettronica, evaporatore, condensatore, scambiatore di calore, condensatore PTC o pompa di calore, ecc.

La gestione termica dei motori e dei controlli elettronici può essere appresa bene dai moduli di gestione termica dei motori e delle trasmissioni dei veicoli a carburante e utilizza anche il raffreddamento ad aria e il raffreddamento ad acqua. Il raffreddamento ad aria viene utilizzato principalmente nei modelli di fascia bassa con motori di bassa potenza, mentre il raffreddamento ad acqua viene utilizzato principalmente nei modelli con potenza maggiore. Durante il funzionamento, il liquido refrigerante viene azionato da una pompa dell'acqua per circolare nel tubo di raffreddamento e il liquido refrigerante rimuove il calore generato dal motore e dal controllo elettronico attraverso processi di scambio termico come i radiatori.

Si può dire che la gestione termica della batteria rappresenti il ​​più grande incremento nella gestione termica dei veicoli elettrici. Allo stesso tempo, poiché la temperatura ambiente ha un enorme impatto sullo stato di funzionamento della batteria, la qualità della gestione termica della batteria è fondamentale per l’esperienza dell’utente dei veicoli elettrici. L'efficiente intervallo di temperatura di funzionamento delle batterie di alimentazione è 20-35 ℃. Una temperatura troppo bassa (<0℃) causerà una diminuzione dell'attività della batteria, una diminuzione delle prestazioni di carica e scarica, una riduzione dell'autonomia e danni alla durata della batteria; Una temperatura troppo elevata (>45 ℃) non solo danneggerà la durata della batteria, ma potrebbe anche causare una fuga termica della batteria e persino incendi e altri incidenti gravi. Anche la temperatura interna della batteria e l'uniformità della temperatura tra i moduli batteria influiscono sulle prestazioni e sulla durata della batteria. Pertanto, il sistema di gestione termica della batteria richiede un circuito di raffreddamento complesso e sofisticato per mantenere l'uniformità della temperatura delle celle della batteria e può misurare e monitorare accuratamente la temperatura della batteria, dissipare il calore in tempo quando la temperatura della batteria è troppo elevata e riscaldarsi rapidamente quando la temperatura è troppo bassa. Al momento, esistono molti modi per gestire la gestione termica della batteria, come il raffreddamento ad aria, il raffreddamento ad acqua, il raffreddamento diretto e i materiali a cambiamento di fase.

Il raffreddamento a liquido è la soluzione di gestione termica della batteria con le migliori prospettive applicative grazie alla velocità di raffreddamento più rapida e al coefficiente di trasferimento del calore più elevato (può essere assistito da materiali a cambiamento di fase e altre tecnologie). Poiché le celle della batteria di potenza sono disposte in modo più ordinato, il raffreddamento a liquido della batteria viene effettuato principalmente sotto forma di piastra di raffreddamento a liquido. La tradizionale piastra di raffreddamento a liquido della batteria adotta un'intera struttura a piastra ed è posizionata sotto il pacco batteria. CATL utilizza un nuovo layout che prevede l'aggiunta di una piastra di raffreddamento a liquido tra due celle nel suo prodotto di punta appena rilasciato, la batteria Kirin, che riduce la conduzione del calore delle due celle adiacenti e migliora la sicurezza, ma la quantità di piastre di raffreddamento a liquido utilizzate in una singola cella anche il veicolo aumenterà in modo esponenziale.