新エネルギー車の熱管理

新エネルギー車 (電気自動車) には、キャビン、バッテリー、モーター、電子制御による熱管理が含まれます。キャビンの熱管理システムには以下が含まれます。 空調冷却、ヒートポンプ加熱または PTC 加熱 (加熱および冷却の要件あり)。主なコンポーネントには、電動コンプレッサー、電子膨張弁、蒸発器、凝縮器、熱交換器、PTC またはヒートポンプ凝縮器などが含まれます。

モーターと電子制御の熱管理は、燃料自動車のエンジンとトランスミッションの熱管理モジュールからよく学ぶことができ、空冷と水冷も使用されます。空冷は主にモーター出力の低い下位モデルに使用され、水冷は主に高出力モデルに使用されます。作動時には、冷却水はウォーターポンプによって駆動されて冷却パイプ内を循環し、冷却水はラジエターなどの熱交換プロセスを通じてモーターや電子制御から発生する熱を奪います。

バッテリーの熱管理は、電気自動車の熱管理の最大の進歩であると言えます。同時に、周囲温度はバッテリーの動作状態に大きな影響を与えるため、バッテリーの熱管理の品質は電気自動車のユーザー エクスペリエンスにとって非常に重要です。パワーバッテリーの効率的な動作温度範囲は20〜35℃です。温度が低すぎる (<0℃) と、バッテリーの活動が低下し、充放電の電力性能が低下し、航続距離が短くなり、バッテリー寿命が損なわれます。温度が高すぎる (>45℃) と、バッテリーの寿命にダメージを与えるだけでなく、バ​​ッテリーの熱暴走、さらには火災やその他の重大な事故を引き起こす可能性があります。バッテリーの内部温度とバッテリーモジュール間の温度の均一性もバッテリーの性能とサイクル寿命に影響します。したがって、バッテリー熱管理システムには、バッテリーセルの温度の一貫性を維持するための複雑かつ高度な冷却回路が必要であり、バッテリー温度を正確に測定および監視し、バッテリー温度が高すぎる場合には適時に熱を放散し、温度が低すぎる場合には急速に加熱します。現在、バッテリーの熱管理には、空冷、水冷、直接冷却、相変化材料など、さまざまな方法があります。

液体冷却は、冷却速度が速く、熱伝達係数が高いため、最も優れた用途が期待できるバッテリーの熱管理ソリューションです (相変化材料やその他の技術によって支援できます)。動力電池セルをよりきれいに配置するため、電池の液冷は主に液冷プレートの形で行われます。従来のバッテリー液冷プレートはプレート全体構造を採用し、バッテリーパックの下に配置されています。 CATLは、新たに発売した主力製品であるキリンバッテリーで2つのセルの間に液冷プレートを追加する新しいレイアウトを採用しており、これにより隣接する2つのセルの熱伝導が低減され、安全性が向上しますが、1台の車両に使用される液冷プレートの量も飛躍的に増加します。