Requisitos técnicos de los sistemas de gestión térmica.
para vehículos puramente eléctricos
La fuente de frío, la fuente de calor y otras fuentes de energía del sistema de aire acondicionado de los vehículos eléctricos puros provienen del sistema de batería. En los vehículos totalmente eléctricos, el aire acondicionado no sólo afecta directamente al confort de conducción, sino también a su autonomía.
El sistema de aire acondicionado de un vehículo eléctrico puro no sólo debe proporcionar funciones de refrigeración/calefacción, sino también tener en cuenta el consumo de energía del sistema, aumentando así su complejidad. Debido al cambio en el tipo de energía, el compresor scroll eléctrico utilizado en el aire acondicionado de vehículos eléctricos ha mejorado significativamente el valor y la eficiencia volumétrica en comparación con los compresores tradicionales. Actualmente, los vehículos eléctricos utilizan principalmente calentadores PTC para calentarse, lo que reduce significativamente la autonomía en invierno. En el futuro, se espera que se adopten gradualmente sistemas de aire acondicionado con bomba de calor con mayor eficiencia de calefacción.
El sistema de gestión térmica de los vehículos de nueva energía debe cumplir con los requisitos de aire acondicionado de la cabina (refrigeración, calefacción, desempañamiento, etc.), control de temperatura del paquete de baterías y disipación de calor del motor y el controlador. Basados en los requisitos de gestión integral de la energía del vehículo, compacidad y diseño liviano, los sistemas de gestión térmica del automóvil se están desarrollando gradualmente hacia una gestión térmica integrada del vehículo.
En términos generales, los sistemas de gestión térmica de automóviles incluyen principalmente sistemas de refrigeración de motores, sistemas de aire acondicionado y sistemas de gestión térmica de baterías. Funcionalmente, se divide en dos componentes principales: el sistema térmico del compartimiento del motor y el sistema térmico de la cabina, con tres ciclos principales: ciclo del motor, ciclo del aire acondicionado y ciclo del intercooler. El ciclo de enfriamiento del motor es relativamente simple e incluye el motor, el radiador, el termostato y la bomba de agua. El ciclo del aire acondicionado consta principalmente del condensador, compresor y válvula de expansión. La función del sistema intercooler turboalimentado es aumentar el volumen de aire de admisión del motor para mejorar sus características de potencia. El problema es que la temperatura del aire presurizado por el turbocompresor es muy alta; entrar directamente al motor aceleraría el envejecimiento del aceite lubricante del motor, lo que requeriría que el intercooler redujera la temperatura del aire de admisión.
1) Sistema de aire acondicionado: los vehículos de gasolina tradicionales utilizan un compresor-impulsado por un motor para el aire acondicionado, mientras que los vehículos de nueva energía solo pueden utilizarcompresores electricos. En los vehículos de gasolina, los procesos de aire acondicionado y enfriamiento del motor son relativamente independientes, mientras que en los vehículos de nueva energía, los tres-sistemas de enfriamiento eléctricos están estrechamente conectados y generalmente comparten una fuente de frío con el sistema de enfriamiento de la batería. En los vehículos de gasolina, el motor sirve como fuente de calor y utiliza una bomba de agua para impulsar la circulación del agua para calentar. Actualmente, la mayoría de los vehículos de nueva energía utilizan calefacción eléctrica, pero la tendencia futura es hacia sistemas de aire acondicionado con bomba de calor más eficientes energéticamente-.
(2) Gestión térmica de la batería:El rango de temperatura de funcionamiento óptimo para las baterías eléctricas es de 20 a 30 grados. A bajas temperaturas, la capacidad de la batería es menor y el rendimiento de carga/descarga es deficiente; a altas temperaturas, la vida útil de la batería se acorta y las temperaturas excesivamente altas pueden incluso provocar problemas de seguridad, como explosiones. Se conectan varias celdas de batería en serie y en paralelo para formar un paquete de baterías, y el calor generado durante la carga y descarga se afecta entre sí. Mantener el paquete de baterías dentro de un rango de temperatura razonable requiere un complejo sistema de gestión térmica de la batería.
(3) Gestión térmica del sistema de control electrónico y del motor: los motores y los componentes de control electrónico de los vehículos de nueva energía tienen altos requisitos de disipación de calor durante el funcionamiento y generalmente requieren enfriamiento activo. Estos componentes a menudo sólo requieren dispositivos de refrigeración.
