Depuis 2014, l'industrie des véhicules électriques est progressivement devenue chaude. Parmi eux, la gestion thermique des véhicules des véhicules électriques est progressivement devenue chaude. Parce que la gamme de véhicules électriques dépend non seulement de la densité d'énergie de la batterie, mais également de la technologie du système de gestion thermique du véhicule. Le système de gestion thermique de la batterie a égalementexpérimenterNced un processus à partir de zéro, de la négligence à l'attention.
Alors aujourd'hui, parlons duGestion thermique des véhicules électriques, que gèrent-ils?
Similitudes et différences entre la gestion thermique des véhicules électriques et la gestion thermique des véhicules traditionnels
Ce point est mis en premier lieu car après que l'industrie automobile soit entrée dans la nouvelle ère d'énergie, la portée, les méthodes de mise en œuvre et les composants de la gestion thermique ont considérablement changé.
Il n'est pas nécessaire d'en dire plus sur l'architecture de gestion thermique des véhicules à carburant traditionnels ici, et les lecteurs professionnels ont été très clairs que la gestion thermique traditionnelle comprend principalement leSystème de gestion thermique de la climatisation et le sous-système de gestion thermique du groupe motopropulseur.
L'architecture de gestion thermique des véhicules électriques est basée sur l'architecture de gestion thermique des véhicules à carburant et ajoute le système de gestion thermique électronique du moteur électrique et le système de gestion thermique de la batterie, contrairement aux véhicules à carburant, les véhicules électriques sont plus sensibles aux changements de température, la température est une clé Facteur pour déterminer sa sécurité, ses performances et sa vie, la gestion thermique est un moyen nécessaire pour maintenir la plage de température et l'uniformité appropriées. Par conséquent, le système de gestion thermique de la batterie est particulièrement critique, et la gestion thermique de la batterie (dissipation thermique / conduction thermique / isolation thermique) est directement liée à la sécurité de la batterie et à la consistance de la puissance après une utilisation à long terme.
Ainsi, en termes de détails, il existe principalement les différences suivantes.
Différentes sources de chaleur de la climatisation
Le système de climatisation du camion de carburant traditionnel est principalement composé de compresseur, de condenseur, de soupape d'expansion, d'évaporateur, de pipeline et d'autrescomposants.
Lors du refroidissement, le réfrigérant (réfrigérant) est effectué par le compresseur, et la chaleur de la voiture est éliminée pour réduire la température, ce qui est le principe de réfrigération. Parce quele travail du compresseur Doit être conduit par le moteur, le processus de réfrigération augmentera la charge du moteur, et c'est la raison pour laquelle nous disons que la climatisation d'été coûte plus d'huile.
À l'heure actuelle, presque tout le chauffage des véhicules à carburant est l'utilisation de la chaleur du liquide de refroidissement du liquide de refroidissement - une grande quantité de chaleur déchet générée par le moteur peut être utilisée pour réchauffer la climatisation. Le liquide de refroidissement traverse l'échangeur de chaleur (également connu sous le nom de réservoir d'eau) dans le système d'air chaud, et l'air transporté par le ventilateur est échangé de la chaleur avec le liquide de refroidissement du moteur, puis l'air est chauffé puis envoyé dans la voiture.
Cependant, dans l'environnement froid, le moteur doit fonctionner longtemps pour augmenter la température de l'eau à la bonne température, et l'utilisateur doit supporter le froid pendant longtemps dans la voiture.
Le chauffage de nouveaux véhicules énergétiques repose principalement sur des radiateurs électriques, les radiateurs électriques ont des radiateurs à vent et des chauffe-eau. Le principe du radiateur à air est similaire à celui du sèche-cheveux, qui chauffe directement l'air circulant à travers la feuille de chauffage, fournissant ainsi l'air chaud à la voiture. L'avantage de l'éolien est que le temps de chauffage est rapide, le rapport d'efficacité énergétique est légèrement plus élevé et que la température de chauffage est élevée. L'inconvénient est que le vent chauffant est particulièrement sec, ce qui apporte une sensation de sécheresse au corps humain. Le principe du chauffe-eau est similaire à celui du chauffe-eau électrique, qui chauffe le liquide de refroidissement à travers la feuille de chauffage, et le liquide de refroidissement à haute température coule à travers le noyau de l'air chaud, puis chauffe l'air circulant pour obtenir un chauffage intérieur. Le temps de chauffage du chauffe-eau est légèrement plus long que celui du chauffage à air, mais il est également beaucoup plus rapide que celui du véhicule à carburant, et le tuyau d'eau a une perte de chaleur dans l'environnement à basse température, et l'efficacité énergétique est légèrement plus faible . Le Xiaopeng G3 utilise le chauffe-eau mentionné ci-dessus.
Qu'il s'agisse de chauffage éolien ou de chauffage de l'eau, pour les véhicules électriques, des batteries d'alimentation sont nécessaires pour fournir de l'électricité, et la majeure partie de l'électricité est consommée danschauffage de la climatisation dans des environnements à basse température. Il en résulte une réduction de la gamme motrice de véhicules électriques dans des environnements à basse température.
Comparered avec Le problème de la vitesse de chauffage lente des véhicules à carburant dans des environnements à basse température, l'utilisation du chauffage électrique pour les véhicules électriques peut considérablement raccourcir le temps de chauffage.
Gestion thermique des batteries de puissance
Par rapport à la gestion thermique du moteur des véhicules à carburant, les exigences de gestion thermique du système d'alimentation des véhicules électriques sont plus strictes.
Parce que la meilleure plage de température de travail de la batterie est très petite, la température de la batterie est généralement nécessaire entre 15 et 40° C. Cependant, la température ambiante couramment utilisée par les véhicules est de -30 ~ 40° C, et les conditions de conduite des utilisateurs réelles sont complexes. Le contrôle de la gestion thermique doit identifier et déterminer efficacement les conditions de conduite des véhicules et l'état des batteries, et effectuer le contrôle optimal de la température, et s'efforcer d'atteindre un équilibre entre la consommation d'énergie, les performances des véhicules, les performances et le confort des batteries.
Afin de soulager l'anxiété de l'aire de répartition, la capacité de la batterie des véhicules électriques devient de plus en plus grande, et la densité énergétique augmente de plus en plus; Dans le même temps, il est nécessaire de résoudre la contradiction d'un temps d'attente de charge trop long pour les utilisateurs, et la charge rapide et la charge super rapide ont vu le jour.
En termes de gestion thermique, une charge rapide à courant élevé apporte une plus grande production de chaleur et une plus grande consommation d'énergie de la batterie. Une fois que la température de la batterie est trop élevée pendant la charge, elle peut non seulement provoquer des risques de sécurité, mais également entraîner des problèmes tels qu'une réduction de l'efficacité de la batterie et une désintégration accélérée de la batterie. La conception desystème de gestion thermiqueest un test sévère.
Gestion thermique des véhicules électriques
Réglage du confort de la cabine d'occupation
L'environnement thermique intérieur du véhicule affecte directement le confort de l'occupant. En combinant avec le modèle sensoriel du corps humain, l'étude de l'écoulement et du transfert de chaleur dans la cabine est un moyen important d'améliorer le confort du véhicule et d'améliorer les performances du véhicule. De la conception de la structure du corps, de la sortie de la climatisation, le verre du véhicule affecté par le rayonnement de la lumière du soleil et la conception du corps entier, combinée avec le système de climatisation, l'impact sur le confort des occupants est considéré.
Lors de la conduite d'un véhicule, les utilisateurs doivent non seulement ressentir la sensation de conduite apportée par la forte puissance de puissance du véhicule, mais aussi le confort de l'environnement de la cabine est une partie importante.
Contrôle de réglage de la température de fonctionnement de la batterie d'alimentation
La batterie dans l'utilisation du processus rencontrera beaucoup de problèmes, en particulier dans la température de la batterie, la batterie au lithium dans l'environnement à très basse température L'atténuation de puissance est grave, dans l'environnement à haute température est sujet aux risques de sécurité, l'utilisation de batteries à extrême Les cas seront très susceptibles de nuire à la batterie, réduisant ainsi les performances et la durée de vie de la batterie.
L'objectif principal de la gestion thermique est de faire en sorte que la batterie fonctionne toujours dans la plage de température appropriée pour maintenir la meilleure condition de travail de la batterie. Le système de gestion thermique de la batterie comprend principalement trois fonctions: dissipation de chaleur, préchauffage et égalisation de la température. La dissipation de chaleur et les préchauffages sont principalement ajustés pour l'impact possible de la température de l'environnement externe sur la batterie. L'égalisation de la température est utilisée pour réduire la différence de température dans la batterie et empêcher la désintégration rapide causée par la surchauffe d'une certaine partie de la batterie.
Les systèmes de gestion thermique de la batterie utilisés dans les véhicules électriques actuellement sur le marché sont principalement divisés en deux catégories: refroidis par air et refroidis par liquide.
Le principe duSystème de gestion thermique refroidie par l'air ressemble plus au principe de dissipation de chaleur de l'ordinateur, un ventilateur de refroidissement est installé dans une section de la batterie, et l'autre extrémité a un évent, qui accélère le flux d'air entre les batteries à travers le travail du ventilateur, ainsi que comme Pour enlever la chaleur émise par la batterie lorsqu'elle fonctionne.
Pour le dire franchement, le refroidissement à l'air est d'ajouter un ventilateur sur le côté de la batterie et de refroidir la batterie en soufflant le ventilateur, mais le vent soufflé par le ventilateur sera affecté par des facteurs externes et l'efficacité du refroidissement de l'air sera réduit lorsque la température extérieure est plus élevée. Tout comme souffler un ventilateur ne vous rend pas plus frais par une journée chaude. L'avantage du refroidissement à l'air est une structure simple et à faible coût.
Le refroidissement liquide enlève la chaleur générée par la batterie pendant le travail à travers le liquide de refroidissement dans le pipeline de liquide de refroidissement à l'intérieur de la batterie pour obtenir l'effet de la réduction de la température de la batterie. À partir de l'effet d'utilisation réel, le milieu liquide a un coefficient de transfert de chaleur élevé, une grande capacité thermique et une vitesse de refroidissement plus rapide, et Xiaopeng G3 utilise un système de refroidissement liquide avec une efficacité de refroidissement plus élevée.
En termes simples, le principe du refroidissement liquide est d'organiser un tuyau d'eau dans la batterie. Lorsque la température de la batterie est trop élevée, l'eau froide est versée dans le tuyau d'eau et la chaleur est enlevée par l'eau froide pour refroidir. Si la température de la batterie est trop basse, elle doit être chauffée.
Lorsque le véhicule est conduit vigoureusement ou chargé rapidement, une grande quantité de chaleur est générée pendant la charge et la décharge de la batterie. Lorsque la température de la batterie est trop élevée, allumez le compresseur et que le réfrigérant à basse température passe à travers le liquide de refroidissement dans le tuyau de refroidissement de l'échangeur de chaleur de la batterie. Le liquide de refroidissement à basse température s'écoule dans la batterie pour enlever la chaleur, afin que la batterie puisse maintenir la meilleure plage de température, ce qui améliore considérablement la sécurité et la fiabilité de la batterie pendant l'utilisation de la voiture et raccourcit le temps de charge.
Dans l'hiver extrêmement froid, en raison de la basse température, l'activité des batteries au lithium est réduite, les performances de la batterie sont considérablement réduites et la batterie ne peut pas être une décharge de haute puissance ou une charge rapide. À l'heure actuelle, allumez le chauffe-eau pour chauffer le liquide de refroidissement dans le circuit de la batterie, et le liquide de refroidissement à haute température chauffe la batterie. Il garantit que le véhicule peut également avoir une capacité de charge rapide et une longue autonomie dans un environnement à basse température.
Contrôle électronique électrique et pièces électriques à haute puissance dissipation de la chaleur de refroidissement
De nouveaux véhicules énergétiques ont atteint des fonctions d'électrification complètes et le système d'alimentation du carburant a été changé en un système d'alimentation électrique. La batterie d'alimentation se rend jusqu'àTension CC 370V Pour fournir de l'énergie, du refroidissement et du chauffage pour le véhicule, et alimentation à divers composants électriques sur la voiture. Pendant la conduite du véhicule, les composants électriques haute puissance (tels que les moteurs, le DCDC, les contrôleurs de moteur, etc.) généreront beaucoup de chaleur. La température élevée des appareils électriques peut entraîner une défaillance du véhicule, une limitation de puissance et même des risques de sécurité. La gestion thermique des véhicules doit dissiper la chaleur générée à temps pour s'assurer que les composants électriques de haute puissance du véhicule sont dans la plage de température de travail sûre.
Le système de contrôle électronique G3 Electric Drive adopte la dissipation de chaleur de refroidissement liquide pour la gestion thermique. Le liquide de refroidissement dans le pipeline électronique du système d'entraînement de la pompe circule à travers le moteur et d'autres dispositifs de chauffage pour emporter la chaleur des pièces électriques, puis coule à travers le radiateur à la calandre d'admission avant du véhicule, et le ventilateur électronique est activé vers refroidir le liquide de refroidissement à haute température.
Quelques réflexions sur le développement futur de l'industrie de la gestion thermique
Consommation de faible énergie:
Afin de réduire la grande consommation d'énergie causée par la climatisation, la climatisation de la pompe à chaleur a progressivement reçu une attention élevée. Bien que le système général de pompe à chaleur (en utilisant R134A comme réfrigérant) présente certaines limites dans l'environnement utilisé, comme une température extrêmement basse (inférieure -10° C) ne peut pas fonctionner, la réfrigération dans un environnement à haute température n'est pas différente de la climatisation de véhicule électrique ordinaire. Cependant, dans la plupart des régions de la Chine, la saison printanière et automne (température ambiante) peut réduire efficacement la consommation d'énergie de la climatisation, et le rapport d'efficacité énergétique est de 2 à 3 fois celui des radiateurs électriques.
Faible bruit:
Une fois que le véhicule électrique n'a pas la source de bruit du moteur, le bruit généré par le fonctionnement dele compresseurEt le ventilateur électronique frontal lorsque le climatiseur est allumé pour la réfrigération est facile à se plaindre des utilisateurs. Les produits de ventilateur électronique efficaces et silencieux et les grands compresseurs de déplacement aident à réduire le bruit causé par le fonctionnement tout en augmentant la capacité de refroidissement
Faible coût:
Les méthodes de refroidissement et de chauffage du système de gestion thermique utilisent principalement le système de refroidissement liquide, et la demande de chaleur du chauffage de batterie et le chauffage de la climatisation dans un environnement à basse température est très grande. La solution actuelle consiste à augmenter le radiateur électrique pour augmenter la production de chaleur, ce qui entraîne un coût élevé de pièces et une consommation élevée d'énergie. S'il y a une percée dans la technologie des batteries pour résoudre ou réduire les exigences de température sévères des batteries, cela apportera une grande optimisation dans la conception et le coût des systèmes de gestion thermique. L'utilisation efficace de la chaleur des déchets générée par le moteur pendant le fonctionnement du véhicule aidera également à réduire la consommation d'énergie du système de gestion thermique. La réduction de la capacité de la batterie est traduite, l'amélioration de la plage d'exploitation et la réduction du coût du véhicule.
Intelligent:
Un degré élevé d'électrification est la tendance de développement des véhicules électriques, et les climatiseurs traditionnels ne sont limités qu'aux fonctions de réfrigération et de chauffage pour se développer intelligemment. La climatisation peut être encore améliorée en matière de soutien des mégadonnées en fonction des habitudes de voiture utilisateur, telles que la voiture familiale, la température de la climatisation peut être intelligemment adaptée à différentes personnes après leur arrivée sur la voiture. Allumez la climatisation avant de sortir afin que la température dans la voiture atteigne une température confortable. La prise d'air électrique intelligente peut ajuster automatiquement la direction de la sortie d'air en fonction du nombre de personnes dans la voiture, de la position et de la taille du corps.
Heure du poste: 20 à 2023 octobre