Por que os veículos elétricos precisam de gerenciamento térmico

O sistema de gerenciamento térmico de automóveis é um importante sistema para regular o ambiente da cabine e o ambiente de trabalho dos componentes automotivos. Ele melhora abrangentemente a eficiência da utilização de energia por meio de refrigeração, aquecimento e condução interna de calor. O sistema de gerenciamento térmico dos veículos elétricos é mais complexo do que o dos veículos a combustível normal, devido ao fato dos veículos elétricos puros possuírem mais componentes que requerem controle térmico, como baterias, controladores e motores elétricos. O sistema de gerenciamento térmico de veículos elétricos puros não inclui apenas o sistema de ar condicionado, mas também adiciona diferentes partes, como ambiente da bateria, dispositivos eletrônicos de potência e dissipação de calor do motor de acordo com os requisitos de gerenciamento térmico.

electric vehicle cooling system

Aquecimento:

No inverno, condutores e passageiros necessitam de calor no interior do automóvel, o que envolve as necessidades de aquecimento do sistema de gestão térmica. As baterias são volumosas e pesadas em veículos elétricos. Para aquecer de um ambiente de baixa temperatura até uma temperatura adequada, é necessário considerar a velocidade de aquecimento que a bateria pode suportar e a potência de aquecimento estável do sistema de gerenciamento térmico. Tudo isso exige altos requisitos para o sistema de gerenciamento térmico. Por exemplo, o projeto do circuito de troca de calor dentro da bateria, o projeto de troca de calor entre a bateria e o circuito de aquecimento externo, o projeto do trocador de calor da cabine e do circuito de aquecimento, a estratégia de pré-aquecimento da bateria e a estratégia de controle para ajustar a temperatura correspondente do usuário na cabine, etc.

Electric vehicle thermal management

Resfriamento da bateria:

 

Devido à existência de resistência interna e circuitos de equilíbrio de descarga, a corrente que flui através da bateria durante o carregamento e descarregamento fará com que a bateria gere calor, o que representa um desafio para a bateria; O aumento da temperatura da bateria também varia dependendo dos diferentes carros e baterias. Por exemplo, alguns microcarros ou carros pequenos têm baixa potência de carga e descarga e o aumento contínuo da temperatura da bateria não é muito grande. Neste caso, alguns métodos de resfriamento a ar ou circuitos menores de resfriamento a água podem ser usados; Alguns modelos elétricos de SUVs e carros de luxo exigem forte capacidade de resfriamento da bateria para atender às necessidades de carregamento e direção de alta potência.

electric vehicle liquid cooling

Resfriamento eletrônico de alta potência:

Além da bateria, também existem motores elétricos e controles eletrônicos. Na verdade, também existem carregadores de bordo, como OBC (On Board Charger), DC / DC de alta tensão a baixa tensão e caixas de distribuição de alta tensão no carro que também requerem dissipação de calor. Porque a eletrônica de potência nesses dispositivos de potência é relativamente a mesma, mas seus tamanhos de potência são diferentes e seus designs internos são diferentes. Por exemplo, controle eletrônico, carregador de veículo e DC/DC usam transistor de junção bipolar de porta isolada IGBT. Sua potência de aquecimento está relacionada à velocidade de comutação, e sua velocidade de comutação também afeta diretamente a potência de saída desses eletrônicos de potência.

electric chips cooling

O sistema de gerenciamento térmico dos veículos elétricos auxilia na condução, maximizando o aproveitamento da energia da bateria. Ao reutilizar cuidadosamente a energia térmica do veículo para o ar condicionado e as baterias no interior do veículo, a gestão térmica pode poupar energia da bateria e prolongar a autonomia do veículo, com vantagens particularmente significativas em temperaturas extremas de frio e calor. O sistema de gerenciamento térmico de veículos elétricos inclui principalmente sistema de gerenciamento de bateria de alta tensão (BMS), placa de resfriamento de bateria, refrigerador de bateria, aquecedor elétrico PTC de alta tensão e sistema de bomba de calor de acordo com diferentes modelos de veículos.

 

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