Gestión Térmica de Vehículos de Nuevas Energías

Los vehículos de nuevas energías (vehículos eléctricos) incluyen cabina, batería, motor y gestión térmica con control electrónico. El sistema de gestión térmica de la cabina incluye refrigeración del aire acondicionado, calefacción por bomba de calor o calefacción PTC, con requisitos de calefacción y refrigeración. Los componentes principales incluyen compresor eléctrico, válvula de expansión electrónica, evaporador, condensador, intercambiador de calor, PTC o condensador de bomba de calor, etc.

La gestión térmica de motores y controles electrónicos se puede aprender bien de los módulos de gestión térmica de los motores y transmisiones de vehículos de combustible, y también utiliza refrigeración por aire y agua. La refrigeración por aire se utiliza principalmente en modelos de gama baja con baja potencia de motor, mientras que la refrigeración por agua se utiliza principalmente en modelos con mayor potencia. Cuando está en funcionamiento, el refrigerante es impulsado por una bomba de agua para que circule en la tubería de enfriamiento, y el refrigerante elimina el calor generado por el motor y el control electrónico a través de procesos de intercambio de calor como los radiadores.

Se puede decir que la gestión térmica de la batería es el mayor incremento en la gestión térmica de los vehículos eléctricos. Al mismo tiempo, dado que la temperatura ambiente tiene un gran impacto en el estado de funcionamiento de la batería, la calidad de la gestión térmica de la batería es crucial para la experiencia del usuario de los vehículos eléctricos. El rango de temperatura de trabajo eficiente de las baterías eléctricas es de 20-35 ℃. Una temperatura demasiado baja (<0 ℃) hará que la actividad de la batería disminuya, el rendimiento de la energía de carga y descarga disminuya, acorte el alcance de crucero y dañe la vida útil de la batería; Una temperatura demasiado alta (>45 ℃) no solo dañará la vida útil de la batería, sino que también puede provocar un desequilibrio térmico de la batería e incluso un incendio y otros accidentes graves. La temperatura interna de la batería y la uniformidad de temperatura entre los módulos de batería también afectarán el rendimiento y la vida útil de la batería. Por lo tanto, el sistema de gestión térmica de la batería requiere un circuito de enfriamiento complejo y sofisticado para mantener la consistencia de la temperatura de las celdas de la batería y puede medir y monitorear con precisión la temperatura de la batería, disipar el calor a tiempo cuando la temperatura de la batería es demasiado alta y calentar rápidamente cuando la temperatura es demasiado baja. En la actualidad, existen muchas formas de gestionar la gestión térmica de la batería, como refrigeración por aire, refrigeración por agua, refrigeración directa y materiales de cambio de fase.

La refrigeración líquida es la solución de gestión térmica de baterías con mejores perspectivas de aplicación debido a su velocidad de enfriamiento más rápida y su mayor coeficiente de transferencia de calor (puede ser asistida por materiales de cambio de fase y otras tecnologías). Dado que las celdas de la batería están dispuestas de forma más ordenada, la refrigeración líquida de la batería se realiza principalmente en forma de placa de refrigeración líquida. La placa de refrigeración líquida de batería tradicional adopta una estructura de placa completa y se coloca debajo del paquete de batería. CATL utiliza un nuevo diseño para agregar una placa de refrigeración líquida entre dos celdas en su producto estrella recientemente lanzado, la batería Kirin, lo que reduce la conducción de calor de las dos celdas adyacentes y mejora la seguridad, pero la cantidad de placas de refrigeración líquida utilizadas en una sola vehículo también aumentará exponencialmente.