A largo plazo, los vehículos de nueva energía, especialmente los vehículos eléctricos puros, continuarán manteniendo su impulso de crecimiento global, con requisitos de emisiones más estrictos, tecnología y precios de baterías cada vez más optimizados, mejora continua en la infraestructura y aceptación de los vehículos eléctricos por parte de los consumidores. más alto y más alto.

El componente más valioso de un automóvil eléctrico es la batería. Para las baterías, el tiempo no es un cuchillo, pero la temperatura es un cuchillo. No importa qué tan buena sea la tecnología de la batería, las temperaturas extremas son un problema. Por lo tanto, nació el sistema de gestión térmica de la batería.

En cuanto a vocabulario como litio ternario y sistema eléctrico ternario, ya hemos hablado antes de la clase de alfabetización, y hoy vamos a tirar del sistema de gestión térmica de baterías de vehículos eléctricos. Con este fin, consultamos al Sr. Lars Kostede, el líder del proyecto de la agencia implementadora de HELLA China, quien es un experto en este campo.

¿Qué es un sistema de gestión térmica?

No se deje engañar por esta palabra, es como el empaque de un teléfono móvil en la carretera o, para decirlo suavemente, “acabado de polímero”. “Sistema de gestión térmica” es más como un término que lo abarca todo.

Los diferentes sistemas de gestión térmica se dirigen a diferentes áreas, como el tanque de agua del motor, y el aire acondicionado del automóvil es el factor más importante para determinar la comodidad de conducción, pero no lo es. Siempre que se detiene el aire acondicionado del automóvil, no importa qué tan fuerte sea la capacidad de filtrado del chasis, ¿qué tan bueno es el NVH? Un Rolls-Royce sin aire acondicionado no es tan bueno como un Chery; especialmente en esta época del año, los acondicionadores de aire son vitales para la vida de los propietarios de automóviles. Importante.

El sistema de gestión térmica de la batería del vehículo eléctrico realmente aborda este punto.

¿Por qué las baterías necesitan un sistema de gestión térmica?

En comparación con los vehículos de combustible, el riesgo de seguridad “único” de los vehículos eléctricos radica en el control térmico de la batería de potencia. Después de que se produce el fugitivo térmico, se produce una difusión en cadena similar a la reacción termonuclear.

Tome la famosa batería de litio 18650 como ejemplo. Muchas celdas de batería forman un paquete de baterías. Si el calor de una celda de la batería está fuera de control, el calor se transferirá a los alrededores, y luego las celdas de la batería circundantes tendrán una reacción en cadena una tras otra como un petardo. Durante este proceso, se iniciarán muchos temas de investigación, incluidas las tasas de aumento de temperatura intermedias, la generación de calor químico y eléctrico, la transferencia de calor y la convección.

La forma más fácil y efectiva de controlar tal fuga térmica en cadena es agregar una capa de aislamiento entre las unidades de la batería de potencia; ahora muchos vehículos de combustible le prestan atención, y se coloca un círculo de capa de aislamiento en el exterior de la batería.

Aunque la capa de aislamiento es el tipo más simple de sistema de gestión térmica de la batería, también es el más problemático. Por un lado, el grosor de la capa de aislamiento afectará directamente al volumen total del paquete de baterías; por otro lado, la capa de aislamiento es un “sistema de gestión térmica pasiva” que ralentiza el paquete de baterías cuando necesita ser calentado o enfriado.

La mejor temperatura de trabajo de la batería de litio tradicional es 0 ℃ ~ 40 ℃. La temperatura excesiva reducirá la capacidad de almacenamiento de la batería y el ciclo de vida de la batería. De hecho, es muy probable que la temperatura del suelo en verano supere los 40 ° C, y todo el mundo sabe que la temperatura de un coche cerrado puede superar los 60 ° C en verano. Del mismo modo, el interior del paquete de baterías también es un espacio confinado y hará mucho calor … Para los vehículos eléctricos, un sistema completo de gestión térmica de la batería es muy importante.

Cierta marca de vehículos eléctricos se vendió a gran escala en América del Norte en 2011, debido a su sistema de gestión térmica de la batería relativamente simple, la capacidad de la batería decayó severamente después de 5 años, lo que provocó que los propietarios de automóviles norteamericanos tuvieran que pagar $ 5,000 para reemplazar la batería. .

Y si la temperatura es inferior a 0 ° C, la capacidad de descarga de las baterías de litio ordinarias se reducirá, también conocido como “en funcionamiento”. Además, cuanto menor sea la temperatura, peor será la actividad de ionización de la batería, lo que conducirá a una disminución de la eficiencia de carga, es decir, “difícil de cargar y baja capacidad”. Un buen sistema de gestión térmica de la batería calentará la batería antes de cargarla a baja temperatura, e incluso tiene una función de aislamiento de baja energía cuando la fuente de alimentación está conectada.

De hecho, algunas empresas han desarrollado baterías de litio de baja temperatura adecuadas para temperaturas ambientales extremas. Por ejemplo, una batería de litio de baja temperatura diseñada para entornos polares puede lograr una carga rápida a 0.2C a -40 ° C y una capacidad de descarga de no menos del 80%. Otros funcionan bien en el rango de temperatura de -50 ° C a 70 ° C y no requieren ninguna ayuda de un sistema de gestión térmica.

Estas baterías de litio son difíciles de satisfacer las necesidades de las empresas automotrices en términos de densidad y costo de energía, por lo que para las empresas automotrices, los sistemas de gestión térmica de la batería siguen siendo una solución económica para garantizar la vida útil de la batería y las condiciones de funcionamiento.

¿Cómo funciona el sistema de gestión térmica de la batería?

El principio de funcionamiento del sistema de gestión térmica de la batería es similar al de un aire acondicionado doméstico. En pocas palabras, la unidad de medición y control es responsable del monitoreo de temperatura, y el componente de control de temperatura impulsa el medio de transferencia de calor para completar el control de temperatura final. Sin embargo, la precisión del control de temperatura del sistema de gestión térmica de la batería es mucho mayor que la de los acondicionadores de aire domésticos, e incluso puede controlar la temperatura de una sola celda de la batería en un paquete de baterías.

Los medios de conducción de calor comunes en el sistema de gestión térmica de la batería son el aire, el líquido y los materiales de cambio de fase. Debido a factores de eficiencia y costo, la mayoría de los sistemas de gestión térmica de baterías convencionales actuales utilizan líquido como medio de transferencia de calor. La bomba es el componente principal de este sistema de gestión térmica de la batería.

En la actualidad, HELLA proporciona muchos componentes básicos para el sistema de gestión térmica de la batería de los vehículos de nueva energía, el más representativo de los cuales es la bomba de agua de circulación electrónica MPx, que puede controlar con precisión la presión y el caudal de la La temperatura de funcionamiento se mantiene en un nivel ideal nivel para lograr la durabilidad del sistema de batería.

Además, el sistema de gestión térmica de la batería de HELLA también proporciona una solución de sistema para la industria automotriz, no solo una solución de producto, especialmente en China, que es muy importante …

Entonces, ¿qué es una solución de sistema y qué es una solución simple?

Compra una computadora, por ejemplo, le dices al vendedor el rendimiento, el uso y el precio asequible, el vendedor te ayuda a elegir algunos productos y te dice la política de garantía, te gusta, paga y notifica al vendedor que deseas instalar cualquier versión. del sistema operativo. Al día siguiente en la computadora, después de firmar por algo, la computadora se bloquea directamente con el comerciante; esto se denomina solución de sistema.

La única solución es comprar su propia carcasa, CPU, ventilador, memoria, disco duro, tarjeta gráfica en el mercado y luego hacer una usted mismo. Este proceso no se puede resolver en dos días. Y la computadora ensamblada no tiene garantía. Una vez que la máquina falla, debe ir a las partes para el mantenimiento una por una y comunicarse con los proveedores de partes relevantes después de encontrar las partes defectuosas. Además, si un accesorio de terceros se daña debido a un mal funcionamiento del accesorio, por ejemplo, la CPU se quema debido a un problema del ventilador, es mejor pagar el costo del nuevo ventilador por parte del proveedor del ventilador, y el la pérdida de la CPU no será compensada …

Ésta es la diferencia entre una solución de sistema y una solución única.