Sistema de gestión térmica de vehículos de nueva energía
Durante el trabajo y operación del automóvil, dado que los componentes de potencia, sistemas de control, etc. están en funcionamiento continuo en todo momento, la conversión de energía, fricción mecánica, etc. durante el funcionamiento de todo el sistema del vehículo se expresará en la forma de energía térmica, por lo que es necesario Un completo y eficiente sistema de gestión térmica del vehículo gestiona el calor generado por el vehículo. El sistema puede coordinar y controlar el calor del vehículo y el calor ambiental para mantener cada componente del vehículo funcionando dentro de su rango de temperatura óptimo. Esto proporciona un entorno operativo seguro y cómodo para el automóvil.
Cuando los automóviles todavía estaban en la era tradicional del combustible, la principal fuente de calor del vehículo durante su funcionamiento procedía del motor y sus sistemas. Por lo tanto, cómo disipar el calor del motor y los sistemas y hacer un buen uso de esta parte de la energía térmica se ha convertido en un tema de investigación en los sistemas tradicionales de gestión térmica de los automóviles. sujeto. Sin embargo, en la era de la electrificación de los vehículos, la fuente de calor del vehículo ha cambiado del motor tradicional a componentes como baterías, motores de propulsión y sistemas de control electrónico relacionados. Dado que la batería de litio líquido convencional actual es la principal fuente de energía de los vehículos de nueva energía y tiene alta energía y riesgo de fuga térmica, ¿cómo garantizar que la batería funcione en el rango de temperatura óptimo mientras se reduce el riesgo de fuga térmica y al mismo tiempo? al mismo tiempo, también puede mejorar su vida útil y la comodidad del vehículo mediante una gestión razonable del calor y aumentar la autonomía de crucero del vehículo, que se ha convertido en la dirección de investigación de la gestión térmica del vehículo en la nueva era del automóvil.
Sistema de gestión térmica del automóvil.
La gestión térmica automotriz se basa en la perspectiva de todo el vehículo, coordinando el emparejamiento, optimización y control del motor del vehículo (tradicional o híbrido), aire acondicionado, batería de potencia, motor y otros componentes y subsistemas relacionados, con el fin de resolver eficazmente El problema térmico de todo el vehículo. Las cuestiones relacionadas permiten que cada módulo funcional esté en el rango de temperatura óptimo para mejorar la economía, la potencia y la seguridad del vehículo. Dado que existen algunas diferencias entre los vehículos de combustible tradicionales y los vehículos de nueva energía en términos de fuentes de energía, modos de trabajo, etc., los sistemas de gestión térmica del vehículo también son diferentes.
Gestión térmica de vehículos de combustible tradicional.
Según la división del área del espacio para vehículos, la gestión térmica de los vehículos de combustible tradicional se puede dividir en dos partes: gestión térmica del sistema de energía y gestión térmica del aire acondicionado de la cabina.
Gestión térmica del tren motriz
Compuesto principalmente por motor y transmisión. La gestión térmica del motor es el foco de la gestión térmica de los automóviles tradicionales. Libera el calor generado durante el funcionamiento del motor a través del sistema de refrigeración del motor enfriado por aire o por líquido para evitar que el motor se sobrecaliente y funcione mal en condiciones de funcionamiento de alta carga.
Gestión térmica del sistema de aire acondicionado de cabina.
Cuando la cabina necesita calefacción, el calor residual generado por el funcionamiento del motor se utiliza para gestionar el ciclo térmico de la cabina a bajas temperaturas a través del sistema de gestión térmica. En ambientes cálidos y de alta temperatura, la función de enfriamiento de la cabina se logra mediante la refrigeración del refrigerante del aire acondicionado para proporcionar un ambiente confortable para los pasajeros.
Gestión térmica de vehículos de nueva energía.
Según la división del área del espacio para vehículos, la gestión térmica de los vehículos de nueva energía incluye principalmente tres partes: gestión térmica del sistema de energía, gestión térmica del aire acondicionado de la cabina y gestión térmica del control de conducción. A diferencia de los automóviles tradicionales, en los modelos puramente eléctricos de vehículos de nueva energía, dado que el motor no proporciona calor, la función de aire acondicionado y calefacción de la cabina no se puede realizar mediante el intercambio de calor del motor, y solo se puede lograr mediante PTC o calor. bomba de aire acondicionado. ajustar. Para los modelos híbridos de nueva energía, debido a la retención del motor de combustión interna, la calefacción de la cabina se puede lograr utilizando el calor residual del motor más PTC o aire acondicionado con bomba de calor para trabajar juntos. En comparación con los vehículos de combustible tradicionales, los vehículos de nueva energía tienen mayores requisitos de refrigeración para las baterías y los sistemas de control electrónico del motor, por lo que sus sistemas de gestión térmica son más complejos.
Gestión térmica del tren motriz
El "sistema de energía" mencionado aquí se refiere específicamente a la batería de energía y sus subsistemas para los modelos eléctricos puros, y para los modelos híbridos, se refiere a la batería de energía y al sistema de motor. En el sistema de motor de los vehículos de nueva energía, la tecnología de refrigeración del motor adopta el mismo método que la de los vehículos tradicionales. Para aquellos con necesidades de generación de energía, como los modelos de rango extendido, es necesario agregar un sistema de enfriamiento para el generador ISG. Este sistema puede ser independiente o conectarse en serie/paralelo con el sistema de refrigeración del motor de accionamiento.
La gestión térmica de las baterías se puede dividir en dos modos: refrigeración y calefacción. Actualmente, los métodos de refrigeración de baterías de energía más comunes incluyen principalmente: enfriamiento por aire, enfriamiento por líquido, enfriamiento de material por cambio de fase, enfriamiento por tubería de calor y enfriamiento directo.
Refrigeración por aire: utilizando aire como medio de transferencia de calor, la batería se enfría mediante el movimiento del flujo de aire durante la conducción del automóvil o la instalación de un extractor de aire. Este método de enfriamiento tiene las características de bajo costo y aplicación simple, pero la eficiencia general de disipación de calor no es alta, el ruido es fuerte y la disipación de calor es desigual.
Refrigeración líquida: intercambio de calor mediante convección líquida para reducir la temperatura de la batería. El sistema de gestión térmica que utiliza este método para enfriar será más pequeño que el sistema enfriado por aire y también tiene las características de un buen efecto de enfriamiento y una velocidad rápida. Sin embargo, debido a la presencia de líquido, se requiere que la estanqueidad del sistema sea mayor. De lo contrario existe riesgo de fuga.
Enfriamiento del material de cambio de fase (PCM): cuando la temperatura de la batería aumenta, los materiales de cambio de fase como la parafina, las sales hidratadas y los ácidos grasos absorben o liberan una gran cantidad de calor latente durante el proceso de cambio de fase para enfriar la batería. Sin embargo, si el material de cambio de fase cambia completamente de fase, el efecto de liberación de calor empeorará. Actualmente, este método todavía está en investigación para su aplicación en baterías de automóviles.
Refrigeración por tubo de calor: La batería se enfría a través de un recipiente sellado o tubo sellado cuyos dos extremos son el de evaporación y el de condensación y se rellenan con un medio saturado (agua, etilenglicol o acetona, etc.). Este método puede absorber calor de la batería y calentarla. Sin embargo, debido a la complejidad técnica, esta tecnología aún no se ha aplicado en la producción en masa.
Enfriamiento directo: Utilizando el principio del calor latente de evaporación del refrigerante (R134a, etc.), se establece un sistema de aire acondicionado en el vehículo o en el sistema de batería. El evaporador del sistema de aire acondicionado está instalado en el sistema de batería. El refrigerante se evapora en el evaporador y se evapora rápida y eficientemente. Se elimina el calor del sistema de batería, logrando así el propósito de enfriar el sistema de batería.
