汽车热管理系统是从系统集成和整体角度出发,统筹热量与动力总成及整车之间的关系,采用综合手段控制和优化热量传递的系统。其可根据行车工况和环境条件,自动调节冷却强度以保证被冷却对象工作在最佳温度范围,从而优化整车的环保性能和节能效果,同时改善汽车运行安全性和驾驶舒适性等 。汽车热管理系统主要用于冷却和温度控制,包括乘客舱热管理(空调系统)、动力总成冷却等。
新能源汽车热管理系统更复杂,新增电池、电机及电子部件等冷却需求。传统汽车热管理系统主要包括两部分:发动机冷却系统和汽车空调系统。新能源汽车由于发动机、变速箱等部件变成了电池电机电控和减速器,其热管理系统主要包括四部分:电池热管理系统、汽车空调系统、电机电控冷却系统、减速器冷却系统。新能源汽车热管理系统按冷却介质分类主要包括液冷回路(电池及电机等冷却系统)、油冷回路(减速器等冷却系统)及冷媒回路(空调系统),涉及零部件包括控制部件(电子膨胀阀、水阀等)、换热部件(冷却板、冷却器、油冷器等)与驱动部件(电子水泵与油泵等)。
1、空调系统:1)燃油车空调系统直接采用发动机驱动压缩机工作,而纯电动车因不具备发动机只能采用电能驱动电动压缩机工作(类似家用空调);2)燃油车空调与发动机在制冷过程中相对独立,而电动车电池冷却系统一般需要空调系统提供冷源,电池系统冷却液与空调系统制冷剂经过电池冷却器进行换热;3)燃油车空调系统多以发动机作为热源,采用水泵驱动水循环制热,电动车目前多采用 PTC(热敏电阻)电加热,未来出于节能要求或逐渐转向更复杂的热泵空调。
2、电池热管理系统:电动车动力锂电池最佳工作温度范围约 20-30℃,低温时电池容量较低,充放电性能差;高温时电池循环寿命会缩短,过高温度工作甚至有爆炸等安全问题。目前电池热管理系统主要由电子水泵、水阀、冷却板(或水冷板)及冷却器组成,其中冷却板直接与电池接触散热,冷却器与空调系统交互换热。
3、电机电控等部件热管理:当电动车驱动电机及电控等电子电器部件功率较大时,其工作时会产生较多热量,部件过热会降低工作效率,且有安全隐患,须进行主动冷却。我们根据中机中心合格证数据统计,当纯电动乘用车(A 级及 SUV 等较高级别车型)电机峰值功率超过 50kW 时,电机冷却方式以水冷或油冷为主。
参考观研天下发布《2018年中国新能源汽车行业分析报告-市场运营态势与发展趋势研究》
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