|
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。
| 
楼主
标题置顶
标题高亮
