Con la crescente quota di mercato dei veicoli elettrici, le case automobilistiche stanno gradualmente spostando l'attenzione della ricerca e sviluppo sulle batterie e sui sistemi di controllo intelligenti. A causa delle caratteristiche chimiche delle batterie, la temperatura ha un impatto significativo sulle prestazioni di carica e scarica e sulla sicurezza della batteria stessa. Pertanto, nello sviluppo dei veicoli elettrici, la progettazione del sistema di gestione termica della batteria riveste un'importanza prioritaria. Basandosi sulla struttura dei sistemi di gestione termica delle batterie dei veicoli elettrici più diffusi e integrandola con la tecnologia del sistema di pompa di calore a otto valvole di Tesla, vengono analizzati il principio di funzionamento della batteria e i vantaggi e gli svantaggi del sistema di gestione termica. Vengono inoltre esaminati problemi quali la perdita di potenza a basse temperature, l'autonomia ridotta e la potenza di carica limitata, e viene proposto uno schema di ottimizzazione per il sistema di gestione termica della batteria.
A causa dell'insostenibilità delle fonti energetiche tradizionali e del crescente inquinamento ambientale, i governi e le case automobilistiche di diversi paesi hanno accelerato la transizione verso veicoli a energia pulita, concentrandosi sullo sviluppo di veicoli elettrici alimentati principalmente da energia elettrica. Con l'aumento della quota di mercato dei veicoli elettrici, le batterie e i sistemi di controllo intelligenti stanno diventando le tendenze di sviluppo tecnologico del settore. Non è stata ancora trovata una soluzione migliore. A differenza dei veicoli a benzina tradizionali, i veicoli elettrici non possono utilizzare il calore di scarto per riscaldare l'abitacolo e il pacco batterie. Pertanto, nei veicoli elettrici, tutte le esigenze di riscaldamento devono essere soddisfatte tramite fonti di energia termica. Di conseguenza, come migliorare l'utilizzo dell'energia residua del veicolo diventa una questione fondamentale per i sistemi di gestione termica automobilistica.
ILsistema di gestione termica per veicoli elettriciRegola la temperatura di varie parti del veicolo gestendo il flusso di calore, principalmente controllando la temperatura del motore, della batteria e dell'abitacolo. Il sistema della batteria e l'abitacolo devono considerare la regolazione bidirezionale del calore e del freddo, mentre il sistema del motore deve considerare solo la dissipazione del calore. La maggior parte dei primi sistemi di gestione termica dei veicoli elettrici erano sistemi di dissipazione del calore ad aria. Questo tipo di sistema di gestione termica si concentrava principalmente sulla regolazione della temperatura dell'abitacolo, trascurando raramente il controllo della temperatura del motore e della batteria, con conseguente spreco di energia e calore generato dal sistema elettrico durante il funzionamento. Con l'aumento della potenza del motore e della batteria, il sistema di dissipazione del calore ad aria non è più in grado di soddisfare le esigenze di base di gestione termica del veicolo, e si è entrati nell'era del raffreddamento a liquido. Il sistema di raffreddamento a liquido non solo migliora l'efficienza di dissipazione del calore, ma aumenta anche l'isolamento della batteria. Controllando il corpo valvola, il sistema di raffreddamento a liquido non solo controlla attivamente la direzione del calore, ma sfrutta appieno l'energia all'interno del veicolo.
Il riscaldamento della batteria e dell'abitacolo si basa principalmente su tre metodi: riscaldamento tramite termistore a coefficiente di temperatura (PTC), riscaldamento elettrico a film e riscaldamento a pompa di calore. A causa delle caratteristiche chimiche delle batterie dei veicoli elettrici, si possono verificare problemi come la perdita di potenza a basse temperature, la riduzione dell'autonomia e la diminuzione della potenza di ricarica. Per garantire che i veicoli elettrici possano operare in condizioni estreme, è necessario migliorare e ottimizzare il sistema di gestione termica della batteria per le basse temperature, al fine di soddisfare le esigenze di utilizzo.
Metodo di raffreddamento della batteria
In base ai diversi fluidi di trasferimento del calore, il sistema di gestione termica della batteria può essere suddiviso in tre tipi: sistema di gestione termica a mezzo gassoso, sistema di gestione termica a mezzo liquido e sistema di gestione termica a materiale a cambiamento di fase. Il sistema di gestione termica a mezzo gassoso può essere ulteriormente suddiviso in sistema di raffreddamento naturale e sistema di raffreddamento ad aria. Esistono 2 tipi di sistema di raffreddamento.
Il riscaldamento del termistore PTC richiede la disposizione dell'unità di riscaldamento del termistore PTC e del rivestimento isolante attorno al pacco batteria. Quando il pacco batteria del veicolo deve essere riscaldato, il sistema alimenta il termistore PTC per generare calore e quindi soffia aria attraverso il PTC tramite una ventola.Riscaldatore del liquido di raffreddamento PTC/Riscaldatore ad aria PTCLe alette riscaldanti del termistore lo riscaldano e infine convogliano l'aria calda nel pacco batterie per farla circolare al suo interno, riscaldando così la batteria.
Data di pubblicazione: 19 maggio 2023
