Warum Elektrofahrzeuge ein Wärmemanagement benötigen
Das Wärmemanagementsystem von Automobilen ist ein wichtiges System zur Regulierung der Innenraumumgebung und der Arbeitsumgebung von Automobilkomponenten. Es verbessert umfassend die Effizienz der Energienutzung durch Kühlung, Heizung und interne Wärmeleitung. Das Wärmemanagementsystem von Elektrofahrzeugen ist komplexer als das von Fahrzeugen mit normalem Kraftstoff, da reine Elektrofahrzeuge über mehr Komponenten verfügen, die eine Wärmekontrolle erfordern, wie z. B. Batterien, Steuerungen und Elektromotoren. Das Wärmemanagementsystem reiner Elektrofahrzeuge umfasst nicht nur die Klimaanlage, sondern fügt entsprechend den Wärmemanagementanforderungen auch verschiedene Teile wie die Batterieumgebung, leistungselektronische Geräte und die Motorwärmeableitung hinzu.
Heizung:
Im Winter benötigen Fahrer und Passagiere Wärme im Fahrzeuginneren, was den Wärmebedarf des Thermomanagementsystems mit sich bringt. Batterien sind in Elektrofahrzeugen sperrig und schwer. Um sich von einer Umgebung mit niedriger Temperatur auf eine geeignete Temperatur aufzuwärmen, müssen sowohl die Aufheizgeschwindigkeit, der die Batterie standhalten kann, als auch die stabile Heizleistung des Wärmemanagementsystems berücksichtigt werden. Dies alles erfordert hohe Anforderungen an das Thermomanagementsystem. Zum Beispiel das Design des Wärmetauscherkreislaufs innerhalb der Batterie, das Design des Wärmetauschers zwischen der Batterie und dem externen Heizkreislauf, das Design des Kabinenwärmetauschers und des Heizkreislaufs, die Vorheizstrategie der Batterie und die Steuerungsstrategie für Anpassen der entsprechenden Benutzertemperatur in der Kabine usw.
Batteriekühlung:
Aufgrund des Vorhandenseins interner Widerstands- und Entladeausgleichsschaltungen führt der beim Laden und Entladen durch die Batterie fließende Strom dazu, dass die Batterie Wärme erzeugt, was eine Herausforderung für die Batterie darstellt. Auch der Temperaturanstieg der Batterie variiert je nach Fahrzeug und Batterie. Beispielsweise haben einige Kleinstwagen oder Kleinwagen eine geringe Lade- und Entladeleistung und der kontinuierliche Temperaturanstieg der Batterie ist nicht zu groß. In diesem Fall können einige Luftkühlungsmethoden oder kleinere Wasserkühlungskühlkreisläufe verwendet werden; Einige Elektromodelle von SUVs und Luxusautos erfordern eine starke Batteriekühlkapazität, um den Anforderungen beim Laden und Fahren mit hoher Leistung gerecht zu werden.
Hochleistungselektronische Kühlung:
Neben der Batterie gibt es auch Elektromotoren und elektronische Steuerungen. Tatsächlich gibt es auch On-Board-Ladegeräte wie OBC (On Board Charger), Hochspannung auf Niederspannung DC/DC und Hochspannungsverteilerkästen im Auto, die ebenfalls eine Wärmeableitung erfordern. Denn die Leistungselektronik in diesen Leistungsgeräten ist relativ gleich, ihre Leistungsgrößen sind jedoch unterschiedlich und ihre internen Designs sind unterschiedlich. Beispielsweise verwenden elektronische Steuerungen, Fahrzeugladegeräte und DC/DC alle IGBT-Bipolartransistoren mit isoliertem Gate. Seine Heizleistung hängt von der Schaltgeschwindigkeit ab und seine Schaltgeschwindigkeit hat auch direkten Einfluss auf die Ausgangsleistung dieser Leistungselektronik.
Das Wärmemanagementsystem von Elektrofahrzeugen unterstützt das Fahren, indem es die Nutzung der Batterieenergie maximiert. Durch die sorgfältige Wiederverwendung der Wärmeenergie im Fahrzeug für die Klimaanlage und die Batterien im Fahrzeuginneren kann das Wärmemanagement Batterieenergie sparen und die Reichweite des Fahrzeugs verlängern, wobei seine Vorteile besonders bei extremen Kälte- und Hitzetemperaturen von Bedeutung sind. Das Wärmemanagementsystem von Elektrofahrzeugen umfasst je nach Fahrzeugmodell hauptsächlich ein Hochspannungsbatteriemanagementsystem (BMS), eine Batteriekühlplatte, einen Batteriekühler, eine elektrische Hochspannungs-PTC-Heizung und ein Wärmepumpensystem.
