Sistema de gestión térmica de baterías de vehículos eléctricos (BTMS)
El sistema de gestión térmica de baterías de vehículos eléctricos (BTMS)Es uno de los sistemas centrales que afecta directamente la seguridad, el rendimiento y la vida útil de todo el vehículo.
Función de enfriamiento
Absorción de calor: Impulsado por una bomba eléctrica, el refrigerante fluye a través dePlacas de refrigeración líquida dentro del paquete de baterías (normalmente en contacto con los módulos de batería), que absorben el calor generado por la batería.
Disipación de calor: el refrigerante de alta-temperatura, después de haber absorbido calor, se bombea al radiador delantero (-enfriado por aire) o intercambia calor con el sistema de aire acondicionado del vehículo (a través de un enfriador), disipando el calor al aire exterior.
Circulación: el refrigerante enfriado regresa al paquete de baterías, comenzando el siguiente ciclo.
Función de calefacción
Cuando la temperatura de la batería es demasiado baja, el sistema puede calentar el refrigerante mediante un calentador PTC (termistor de coeficiente de temperatura positivo).
El refrigerante calentado fluye a través de las placas de refrigeración líquida, actuando como una "bolsa de agua caliente" para calentar la batería.
Algunos sistemas avanzados también pueden utilizar el calor residual generado por el sistema de propulsión eléctrica, recuperando el calor residual a través de intercambiadores de calor de placas para calentar la batería, mejorando la eficiencia energética.
El sistema de gestión térmica consta principalmente de los siguientes componentes:
Placa de refrigeración líquida
El componente central de intercambio de calor en contacto directo con el módulo de batería suele estar hecho de aluminio con un diseño de canal de flujo interno. Su diseño debe equilibrar la potencia de disipación de calor, la confiabilidad y el peso ligero.
refrigerante
Requiere alta conductividad térmica, aislamiento (para evitar cortocircuitos), baja viscosidad, un amplio rango de temperaturas de funcionamiento y buena compatibilidad de materiales. Comúnmente se usan mezclas de etilenglicol-agua (la proporción se ajusta según los requisitos del anticongelante), pero a veces también se usan alcoholes orgánicos puros y otros fluidos dieléctricos.
Bomba eléctrica
Proporciona energía para la circulación del refrigerante. Su velocidad suele ser ajustable para lograr-suministro bajo demanda y reducir el consumo de energía.
Intercambiador de calor
enfriador
Un intercambiador de calor que conecta el circuito de refrigeración y el circuito de refrigeración del aire acondicionado, utilizado para mejorar la refrigeración.
Radiador
Ubicado en la parte delantera del vehículo, disipa el calor del refrigerante a través del flujo de aire.
Intercambiador de calor de placas
Se utiliza para el intercambio de calor entre diferentes circuitos, como por ejemplo para la recuperación de calor residual.
Calentador PTC
Un dispositivo que calienta el refrigerante cuando se requiere calentamiento.
Cuerpo de válvula
(p. ej., válvula de tres-vías, válvula solenoide): controla la dirección del flujo del refrigerante, lo que permite cambiar entre diferentes modos (p. ej., cambiar entre los modos de refrigeración y calefacción, o entre diferentes fuentes de calor).
Depósito
Compensa la expansión y contracción del volumen de refrigerante debido a los cambios de temperatura y facilita el llenado y purga.
Sensores y unidades de control
Los sensores de temperatura monitorean las temperaturas de la batería y del refrigerante en tiempo real. El controlador de gestión térmica del Sistema de gestión de batería (BMS) es el cerebro que controla de forma inteligente el funcionamiento de actuadores como bombas, PTC, válvulas y compresores de aire acondicionado en función de las señales de temperatura y el estado del vehículo mediante algoritmos.
