打印
[其他]

高温 “烤” 验下,芯片厂商怎么帮助电车做好“热管理”?

[复制链接]
454|0
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
跳转到指定楼层
楼主
flyingstar01|  楼主 | 2025-7-3 19:28 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

夏天到了,电动车热管理是如何给电池和电机 “退烧降温”的?

电动汽车冬天续航里程下降大家都清楚,开暖气后续航里程暴跌30%,又或者无法充电,甚至电池报警?实际上夏天开空调,也会影响里程续航,这一切都和热管理息息相关,今天我们就来说一说。

在传统的燃油车中,发动机燃烧产生的热量可用来为乘客舱、发动机机油等供热。而电动汽车的热效率非常高,所以电池和电机等内部部件的很难作为热源使用。因此,电动汽车需要加热器来保持舒适的车内温度,这就需要从驾驶用的电池汲取宝贵的电能。

此外,用于电动汽车的锂离子电池必须要根据环境温度进行冷却或加热,以最大化提高电池性能并延长车辆驾驶距离。如果锂离子电池过热或过冷,不仅会缩短使用寿命,还会直接导致充电时间延长、行驶距离缩短以及其他性能下降。简而言之,鉴于舒适性和电池节能的双重要求,有效的热控制对于电动汽车来说远比燃油车更重要。也正因此在电动汽车中,热管理系统在功耗方面仅次于动力总成系统,提高加热和冷却系统的系统级效率可直接影响续航里程。

由于燃油车配备的电池容量通常很小(HEV车型的电池容量大,可以使用电动压缩机),因此无法匹配电子压缩机,只能选择机械压缩机来作为空调制冷的手段。虽然机械压缩机相比电动压缩机会增加油耗,但是在前装的一次性成本上也节约了1000元左右,燃油车整车热管理系统的成本仅在两、三千元上下。而到了电动车时代,热管理系统成本暴涨,占比仅次于三电系统。


电池和电机都有最佳温度

尽管电动车的电池和电机热效率超过90%,几乎不产生废热,但依然要对其工作温度加以控制。   

电池的最佳工作温度:20-35℃是锂电池的最佳工作区间。低于0℃时,活性物质反应变慢,充放电功率下降50%;超过45℃,电池寿命加速衰减,甚至可能引发热失控。

电机的温度要求:电机电控系统工作时温度可达100℃以上,若散热不及时,永磁体可能退磁,效率下降15%以上。  

搭载高效热管理系统的电动车,冬季续航可比无系统车型多跑100公里以上,电池寿命延长2-3年。毫不夸张地说,热管理系统是电动车从「能用」到「好用」的关键跃迁。


热管理技术的三次进化

第一代:风冷为主,粗放控温

早期小型电动车采用空气冷却,通过风扇强制散热。但风冷效率极低(换热系数仅20-100 W/(m²·K)),控温精度超过±5℃,仅适用于电池容量小于20kWh的车型。典型场景比如48V微混电池普遍采用风冷,但在快充时仍需配合液冷辅助。

第二代:液冷普及,精准控温

液冷技术通过冷却液(乙二醇水溶液)循环散热,换热系数可达1000-5000 W/(m²·K),控温精度提升至±2℃。宁德时代的麒麟电池创新采用「电芯夹液冷板」布局,将液冷板置于两块电芯之间,热传导效率提升30%,同时降低相邻电芯热失控风险。  

第三代:集成热循环的热泵,能量复用

特斯拉在Model Y的热管理系统中没有单独设置外置冷凝器,而是通过热交换器和管路连接,与电池回路和电机回路进行耦合,实现整个热管理系统的热量交互,同时进一步集成化,采用了集成歧管模块和集成阀门模块。该系统通过控制膨胀阀开度,止向阀动作来控制冷媒的循环,通过控制八通阀的位置来控制冷却液的循环,最终可实现12种制热模式及3种制冷模式来应对不同工况需求,降低了单车能耗,增加续航里程。

无论是电机还是PTC,都离不开芯片的作用,包括控制,传感,驱动/功率等是系统的主要组成。


使用特权

评论回复

相关帖子

发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

134

主题

931

帖子

1

粉丝