La importància dels vehicles de nova energia en comparació amb els vehicles tradicionals es reflecteix principalment en els aspectes següents: en primer lloc, evitar la fugida tèrmica dels vehicles de nova energia. Les causes de la fugida tèrmica inclouen causes mecàniques i elèctriques (extrusió per col·lisió de la bateria, acupuntura, etc.) i causes electroquímiques (sobrecàrrega i sobredescàrrega de la bateria, càrrega ràpida, càrrega a baixa temperatura, curtcircuit intern autoiniciat, etc.). La fugida tèrmica farà que la bateria s'incendi o fins i tot exploti, cosa que representa una amenaça per a la seguretat dels passatgers. En segon lloc, la temperatura òptima de funcionament de la bateria és de 10-30 °C. Una gestió tèrmica precisa de la bateria pot garantir la vida útil de la bateria i allargar la vida útil de la bateria dels vehicles de nova energia. En tercer lloc, en comparació amb els vehicles de combustible, els vehicles de nova energia no tenen la font d'alimentació dels compressors d'aire condicionat i no poden confiar en la calor residual del motor per proporcionar calor a la cabina, sinó que només poden impulsar energia elèctrica per regular la calor, cosa que reduirà considerablement l'autonomia de creuer del propi vehicle de nova energia. Per tant, la gestió tèrmica dels vehicles de nova energia s'ha convertit en la clau per resoldre les limitacions dels vehicles de nova energia.
La demanda de gestió tèrmica dels vehicles de nova energia és significativament més alta que la dels vehicles de combustible tradicionals. La gestió tèrmica de l'automoció consisteix a controlar la calor de tot el vehicle i la calor de l'ambient en conjunt, mantenir cada component funcionant en el rang de temperatura òptim i, alhora, garantir la seguretat i la comoditat de conducció del cotxe. El sistema de gestió tèrmica dels vehicles de nova energia inclou principalment el sistema d'aire condicionat, el sistema de gestió tèrmica de la bateria.HVCH), sistema de muntatge de control electrònic del motor. En comparació amb els cotxes tradicionals, la gestió tèrmica dels vehicles de nova energia ha afegit mòduls de gestió tèrmica de control electrònic de bateries i motors. La gestió tèrmica tradicional de l'automòbil inclou principalment el refredament del motor i la caixa de canvis i la gestió tèrmica del sistema d'aire condicionat. Els vehicles de combustible utilitzen refrigerant de l'aire condicionat per proporcionar refrigeració a la cabina, escalfen la cabina amb la calor residual del motor i refreden el motor i la caixa de canvis mitjançant refrigeració líquida o refrigeració per aire. En comparació amb els vehicles tradicionals, un canvi important en els vehicles de nova energia és la font d'energia. Els vehicles de nova energia no tenen motors per proporcionar calor i la calefacció per aire condicionat es realitza mitjançant aire condicionat PTC o bomba de calor. Els vehicles de nova energia han afegit requisits de refrigeració per a bateries i sistemes de control electrònic del motor, de manera que la gestió tèrmica dels vehicles de nova energia és més complicada que la dels vehicles de combustible tradicionals.
La complexitat de la gestió tèrmica dels vehicles de nova energia ha impulsat l'augment del valor d'un sol vehicle en la gestió tèrmica. El valor d'un sol vehicle en un sistema de gestió tèrmica és de 2 a 3 vegades superior al d'un cotxe tradicional. En comparació amb els cotxes tradicionals, l'increment de valor dels vehicles de nova energia prové principalment de la refrigeració líquida de la bateria, els aparells d'aire condicionat amb bomba de calor,Escalfadors de refrigerant PTC, etc.
La refrigeració líquida ha substituït la refrigeració per aire com a tecnologia de control de temperatura principal, i s'espera que la refrigeració directa aconsegueixi avenços tecnològics.
Els quatre mètodes habituals de gestió tèrmica de bateries són la refrigeració per aire, la refrigeració líquida, la refrigeració per material de canvi de fase i la refrigeració directa. La tecnologia de refrigeració per aire s'utilitzava principalment en els primers models, i la tecnologia de refrigeració líquida s'ha convertit gradualment en la principal a causa del refredament uniforme de la refrigeració líquida. A causa del seu alt cost, la tecnologia de refrigeració líquida està equipada principalment amb models de gamma alta, i s'espera que en el futur s'enfonsi als models de gamma baixa.
Refrigeració per aire (Escalfador d'aire PTC) és un mètode de refrigeració en què s'utilitza aire com a medi de transferència de calor, i l'aire pren directament la calor de la bateria a través del ventilador d'extracció. Per a la refrigeració per aire, cal augmentar la distància entre els dissipadors de calor i els dissipadors de calor entre les bateries tant com sigui possible, i es poden utilitzar canals en sèrie o paral·lels. Com que la connexió paral·lela pot aconseguir una dissipació uniforme de la calor, la majoria dels sistemes actuals de refrigeració per aire adopten una connexió paral·lela.
La tecnologia de refrigeració líquida utilitza l'intercanvi de calor per convecció líquida per eliminar la calor generada per la bateria i reduir la temperatura de la bateria. El medi líquid té un alt coeficient de transferència de calor, una gran capacitat calorífica i una velocitat de refredament ràpida, cosa que té un efecte significatiu en la reducció de la temperatura màxima i la millora de la consistència del camp de temperatura de la bateria. Al mateix temps, el volum del sistema de gestió tèrmica és relativament petit. En el cas dels precursors de fuga tèrmica, la solució de refrigeració líquida pot confiar en un gran flux de medi refrigerant per forçar la bateria a dissipar la calor i aconseguir una redistribució de la calor entre els mòduls de la bateria, cosa que pot suprimir ràpidament el deteriorament continu de la fuga tèrmica i reduir el risc de fuga. La forma del sistema de refrigeració líquida és més flexible: les cel·les o mòduls de la bateria es poden submergir en el líquid, també es poden establir canals de refrigeració entre els mòduls de la bateria o es pot utilitzar una placa de refrigeració a la part inferior de la bateria. El mètode de refrigeració líquida té uns requisits elevats pel que fa a l'estanquitat del sistema. El refredament de material de canvi de fase es refereix al procés de canviar l'estat de la matèria i proporcionar material de calor latent sense canviar la temperatura i canviar les propietats físiques. Aquest procés absorbirà o alliberarà una gran quantitat de calor latent per refredar la bateria. Tanmateix, després del canvi de fase complet del material de canvi de fase, la calor de la bateria no es pot eliminar eficaçment.
El mètode de refrigeració directa (refrigeració directa amb refrigerant) utilitza el principi de la calor latent d'evaporació dels refrigerants (R134a, etc.) per establir un sistema d'aire condicionat al vehicle o al sistema de bateria, i instal·la l'evaporador del sistema d'aire condicionat al sistema de bateria i el refrigerant a l'evaporador s'evapora i elimina de manera ràpida i eficient la calor del sistema de bateria, per tal de completar el refredament del sistema de bateria.
Data de publicació: 25 de juny de 2024
