Il sistema di gestione termica di un'auto è un sistema importante per regolare l'ambiente interno e l'ambiente di lavoro dei componenti, migliorando l'efficienza energetica attraverso il raffreddamento, il riscaldamento e la conduzione interna del calore. In parole povere, è come se le persone avessero bisogno di un cerotto antipiretico quando hanno la febbre; e quando il freddo è insopportabile, di uno scalda-bambini. La complessa struttura dei veicoli elettrici non può essere modificata dall'uomo, quindi il loro "sistema immunitario" svolgerà un ruolo fondamentale.
Il sistema di gestione termica dei veicoli elettrici puri supporta la guida massimizzando l'utilizzo dell'energia della batteria. Riutilizzando attentamente l'energia termica del veicolo per l'aria condizionata e le batterie all'interno del veicolo, la gestione termica può risparmiare energia della batteria per estendere l'autonomia di guida del veicolo, e i suoi vantaggi sono particolarmente significativi in condizioni di temperature estreme, calde e fredde. Il sistema di gestione termica dei veicoli elettrici puri comprende principalmente i seguenti componenti principali:sistema di gestione della batteria ad alta tensione (BMS), piastra di raffreddamento della batteria, dispositivo di raffreddamento della batteria,riscaldatore elettrico PTC ad alta tensionee sistema di pompa di calore secondo diversi modelli.
I pannelli di raffreddamento della batteria possono essere utilizzati per il raffreddamento diretto dei pacchi batteria dei veicoli elettrici puri, che possono essere suddivisi in raffreddamento diretto (raffreddamento tramite refrigerante) e raffreddamento indiretto (raffreddamento ad acqua). Possono essere progettati e abbinati in base alla batteria per garantirne un funzionamento efficiente e una maggiore durata. Il refrigeratore per batteria a doppio circuito con doppio refrigerante e refrigerante all'interno della cavità è adatto al raffreddamento dei pacchi batteria dei veicoli elettrici puri, in quanto può mantenere la temperatura della batteria nell'area ad alta efficienza e garantirne una durata ottimale.
I veicoli puramente elettrici non hanno una fonte di calore, quindi unriscaldatore PTC ad alta tensionecon una potenza standard di 4-5 kW è necessaria per fornire calore rapido e sufficiente all'interno del veicolo. Il calore residuo di un veicolo esclusivamente elettrico non è sufficiente a riscaldare completamente l'abitacolo, quindi è necessario un sistema a pompa di calore.
Forse vi incuriosirà sapere perché gli ibridi enfatizzino anche un micro-ibrido. Il motivo di questa suddivisione in micro-ibridi è che gli ibridi che utilizzano motori e batterie ad alto voltaggio sono più vicini agli ibridi plug-in in termini di sistema di gestione termica, quindi l'architettura di gestione termica di tali modelli verrà introdotta di seguito nell'ibrido plug-in. Il micro-ibrido qui si riferisce principalmente a un motore da 48 V e una batteria da 48 V/12 V, come il BSG (Belt Starter Generator) da 48 V. Le caratteristiche della sua architettura di gestione termica possono essere riassunte nei tre punti seguenti.
Il motore e la batteria sono principalmente raffreddati ad aria, ma sono disponibili anche raffreddati ad acqua e ad olio.
Se il motore e la batteria sono raffreddati ad aria, non vi è praticamente alcun problema di raffreddamento dell'elettronica di potenza, a meno che la batteria non utilizzi una batteria da 12 V e quindi un alimentatore CC/CC bidirezionale da 12 V a 48 V; in tal caso, questo alimentatore CC/CC potrebbe richiedere tubazioni raffreddate ad acqua a seconda della potenza di avviamento del motore e della potenza di recupero della frenata. Il raffreddamento ad aria della batteria può essere progettato nel circuito dell'aria del pacco batteria, attraverso il controllo del percorso della ventola per ottenere un raffreddamento ad aria forzata. Ciò comporterà un'ulteriore difficoltà di progettazione, ovvero la progettazione del condotto dell'aria e la selezione della ventola. Se si desidera utilizzare la simulazione per analizzare l'effetto di raffreddamento della batteria, il raffreddamento ad aria forzata sarà più difficile rispetto alle batterie raffreddate a liquido, poiché l'errore di simulazione del trasferimento di calore del flusso di gas rispetto al trasferimento di calore del flusso di liquido è maggiore. Se raffreddato ad acqua e a olio, il circuito di gestione termica è più simile a quello di un veicolo elettrico puro, tranne per il fatto che la generazione di calore è inferiore. E poiché il motore micro-ibrido non funziona ad alta frequenza, generalmente non si ottiene un'elevata coppia continua che causa una rapida generazione di calore. C'è un'eccezione, negli ultimi anni sono stati introdotti anche motori ad alta potenza da 48 V, tra l'ibrido leggero e l'ibrido plug-in, il costo è inferiore rispetto all'ibrido plug-in, ma la capacità di guida è maggiore rispetto al micro-ibrido e all'ibrido leggero, il che comporta anche un tempo di lavoro del motore da 48 V e una potenza di uscita maggiore, per cui il sistema di gestione termica deve collaborare con esso in tempo per dissipare il calore.
Data di pubblicazione: 20-04-2023
