L'unité de refroidissement à l'eau d'un système de gestion thermique d'un véhicule à énergie nouvelle est l'équipement de base pour la régulation thermique des batteries.Ce système de refroidissement de batterie EV est principalement responsable de fournir un chauffage et un refroidissement précis aux composants critiques tels que la batterie haute tensionEn faisant cela, la gestion thermique des véhicules électriques assure directement des performances optimales du véhicule, une sécurité opérationnelle et une autonomie accrue.
I. Structure et principe de fonctionnement de l'unité de refroidissement par eau
L'unité de refroidissement par liquide est principalement composée d'un compresseur, d'une pompe à liquide de refroidissement, d'un condensateur, d'un échangeur de chaleur à plaque (batterie de refroidissement), d'une vanne de dilatation, de capteurs intégrés,et un module de commande électroniquePendant le fonctionnement, le compresseur entraîne la boucle du réfrigérant, tandis que la pompe de refroidissement propulse le flux de liquide de refroidissement eau-glycol dans le circuit thermique de la batterie.Le liquide de refroidissement à haute température échange une charge thermique avec le liquide de refroidissement dans le refroidisseur à batterie (échangeur de chaleur à plaque)., où il est refroidi efficacement avant d'être recirculé vers les plaques de refroidissement du bloc de batteries pour absorber la chaleur résiduelle, obtenant ainsi un refroidissement actif continu.Le système intègre également une fonction de chauffage par batterie, utilisant un système de chauffage par liquide de refroidissement à haute tension (HVCH) ou une pompe à chaleur pour préchauffer la batterie dans des environnements à basse température, assurant une stabilité opérationnelle dans tous les climats.
Le fonctionnement de l'unité de refroidissement à l'eau n'est pas une boucle singulière mais l'effort coordonné de plusieurs composants de base au sein de l'architecture thermique du véhicule:
Radiateur à basse température:Lorsque la température ambiante dépasse la température du liquide de refroidissement, cet échangeur de chaleur à l'avant dissipe la charge thermique du liquide de refroidissement par convection d'air forcé.
Pompes de liquide de refroidissementEn tant que "cœur" de la boucle de refroidissement des véhicules électriques, il assure la circulation continue du liquide de refroidissement dans tout le réseau de pipelines.
Unité de contrôle du liquide de refroidissement:Agissant comme le "cerveau" du système de gestion thermique de la batterie, ce module régule intelligemment le débit du liquide de refroidissement et les vannes directionnelles en fonction des données des capteurs en temps réel.
Réservoir de liquide de refroidissement/réservoir de Degas:Il stocke et reconstitue le liquide de refroidissement dans le système de circulation fermé, assurant ainsi une pression et une désaération stables du système.
II. Principaux modes de fonctionnement de l'unité de refroidissement à l'eau
The intelligent thermal management control strategy automatically switches between the following modes based on varying ambient temperatures and vehicle operating conditions to achieve optimal thermal control and energy efficiency:
1. Mode de refroidissement à basse température
Lorsque la batterie du véhicule électrique nécessite un refroidissement et que la température ambiante est modérée, le liquide de refroidissement absorbe la chaleur des cellules de la batterie et s'écoule directement vers le radiateur à basse température,où la chaleur est dissipée par un flux d'air alimenté par un ventilateur.
2. Mode de rejet de chaleur à haute température (mode réfrigérateur)
Lorsque les températures ambiantes sont élevées ou lors d'une charge rapide en courant continu, une plus grande capacité de dissipation de chaleur est requise., it undergoes a "secondary cooling" process via heat exchange with the vehicle's air conditioning refrigerant system (R134a or R1234yf) before recirculating back to maintain optimal battery temperature range.
3. Mode de chauffage à basse température
Lors du démarrage du véhicule dans des environnements froids, le système de gestion thermique utilise un chauffeur PTC (coefficient de température positive) pour réchauffer rapidement le liquide de refroidissement.Ce liquide chauffé est ensuite pompé dans la batterie pour augmenter la température du cœur de la batterie, assurant une puissance de décharge adéquate et une conservation de la plage par temps froid.
III. Technologies avancées et limites des unités de refroidissement à l'eau
1. Technologies avancées et intégration des systèmes
Cette technologie de refroidissement par liquide offre un rendement de dissipation de chaleur élevé en raison de la capacité thermique spécifique élevée du liquide de refroidissement et de son excellente conductivité thermique.Cela facilite une distribution uniforme de la température de la batterieIl supprime les points chauds locaux, améliore la durée de vie et la sécurité des batteries et permet une régulation de température précise adaptée aux conditions de fonctionnement extrêmes.Améliorer l'efficacité et économiser de l'espace d'installation, les chillers à refroidissement par eau à énergie nouvelle évoluent vers des niveaux plus élevés d'intégration fonctionnelle et de contrôle intelligent.
Intégration du système:Les composants traditionnels discrets (pompes électroniques d'eau, soupapes multifonctions et réservoirs) sont intégrés dans un seul module de gestion thermique compact (TMM).Ce système thermique intégré réduit le nombre total de pièces, simplifie l'assemblage du véhicule, réduit la consommation d'énergie du système et la perte de pression, et contribue finalement à améliorer l'autonomie des véhicules électriques.
L' intelligence fonctionnelle:Les unités équipées d'entraînements intelligents à fréquence variable peuvent régler automatiquement la puissance de sortie du compresseur et de la pompe en temps réel en fonction de la température ambiante et de la charge du système.maintenir un état de fonctionnement optimalCette conception améliore le COP (coefficient de performance) du système et renforce la surveillance de la sécurité des batteries.
2. Limites
La structure du système de refroidissement par liquide est complexe et exige une grande fiabilité.La multitude de composants entraîne des coûts de fabrication relativement élevés et nécessite une maintenance régulière du liquide de refroidissement et des conduites scellées, ce qui ajoute au coût total de possession.
IV. Scénarios d'application pour les unités de refroidissement à l'eau
Les unités de refroidissement à l'eau sont largement utilisées dans des applications telles que les véhicules utilitaires à énergie nouvelle, les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) et les bornes de recharge ultra-rapides.Les bus électriques et les conteneurs de stockage d'énergie reposent sur ces unités pour assurer le fonctionnement stable des batteries à haute densité.Avec la demande croissante de charge et de décharge de haute puissance,la gestion thermique par refroidissement par liquide devient la norme de l'industrie en raison de son uniformité thermique supérieure par rapport aux systèmes refroidis par airLes développements futurs impliqueront probablement une intégration plus approfondie des algorithmes de contrôle intelligents basés sur l'IA afin d'optimiser davantage l'efficacité énergétique.
Systèmes de stockage d'énergie (ESS):Dans les centrales électrochimiques de stockage d'énergie à grande échelle, les unités refroidies à l'eau (refroidies par liquide) permettent un contrôle de température plus précis pour de grandes séries de cellules de batteries Li-ion,maintenir les différentiels de température des cellules dans une plage minimale (eCette uniformité thermique améliore considérablement la sécurité globale du système et sa durée de vie.
Interaction entre le véhicule et le réseau (V2G):Lorsque les véhicules électriques déchargent de l'énergie vers le réseau électrique via la technologie V2G, la batterie fonctionne dans des conditions de décharge à haute puissance.Un système efficace de gestion thermique refroidi à l'eau est essentiel dans ces scénarios pour assurer la sécurité thermique de la batterie pendant un fonctionnement soutenu à fort courant., soutenant ainsi ce modèle commercial émergent de réseaux intelligents.
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