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告别深秋很快立冬,又到了聊电动车热管理系统的时候
LEVEL水平线仿真
2年前
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告别深秋很快立冬,当气温开始慢慢下降时,北方的电动车车主们又开始担心续航里程了。
然而担心的不仅是续航里程,还有车内的空调也不敢开得太暖和,因为空调太暖还会影响到续航里程。
或者是我们多虑了,也许在零下十几度的时候,车内空调可能已经不工作了——去年冬季我们同事开电动车去张家口,差点没冻死在路上。
当年谁说电动车能弯道超车的?最后我们发现,电动车并非只是电池 电动机,它的热管理系统比燃油车还要复杂。而热管理系统的技术难度,并不会比电池和电机容易多少。
幸好,有需要就能催使技术的快速发展。如今的热管理技术,已经从简单的PTC发展到热泵和高压液体加热器。
PTC空气加热器
PTC空气加热器是用来加热座舱最常见的一种,基本上大部分电动车都用这个。原理有点像家里的吹风机,缺点就是能耗较高。
热泵是近年兴趣新技术,例如特斯拉Model Y、宝马ix3、大众ID.4,它的原理就像家里空调,它不是直接加热空气,而是把外界的热量搬到车内。热泵的能耗比PTC要低,而且可以用加热电池。
博格华纳的高压液体加热器(HVCH)
还有正在交付的极氪001,它采用的是博格华纳的高压液体加热器(HVCH),一种与与热泵原理不同热管理系统。
博格华纳液体加热技术的原理是,它采用了厚膜加热元件(TFE),既能满足对快速产生热量的高性能系统的需求,同时由于高压加热器的加热元件和冷却液之间热阻很小,因而能实现最小的功率损耗。
基本上,现在热管理技术就是上面这些点,剩下的就是各大主机厂和零部件供应商,如何在现有技术上设计出一个合理的热管理方案——既要将电动车电池的工作温度控制在最佳温度范围内,还要让车厢达到一个令人感到舒适的温度。
今年8月份举办的2021德国国际汽车及智慧出行博览会(慕尼黑-车展),另一间德国零部件供应商博泽,推出了一套高效热管理系统解决方案。
博泽的热管理技术不同以于往被动式,而是可主动控制车内热量分布的集成式热管理系统。
博泽的热管理技术
它把车辆产生所有热量,以及车辆需要的热量都综合来考虑,可控制车外空气、空调系统、电池和其他部件之间的热转换。一方面提升驾乘舒适度,另一方面提升电动车续航里程。
例如冬天充电的时候,系统会把电池产生的余热用于车内供暖,这也在出行前就能保证车内达到一定温度,同时行驶过程中这种多余的热量也能得到应用。这能把电动车续航里程最多增加15%,也就是说基础的从400公里提高到460公里。
博泽的热管理采用模块化设计
博泽这套系统依然是基于热泵技术,但它采用模块化设计,涵盖了从热泵到冷却剂分配器的所有必要组件。通过结构紧凑,与各组件之间的完美协同来提升运作效率。
还有一个优点是,传统电动车充电和慢速行驶的时候,往往会开启散热风扇降温,这会带来扰人的噪声音。而博泽这套热管理系统包括了一个径向风扇,可将空气吹向电池侧面降温,这样避免频繁开始主风扇散热,也比传统热管理系统更静音。
最后不得不说像博世、大陆、马、格特拉克(属于麦格纳)和博泽这些零部件巨头,都是诞生在德国。这个国家的工业基础太强大了。博泽的擅长方面就是在电子空调压缩机领域,现在把技术扩展至整个热管理子系统。
而我们发现,传统燃油车我们绕不过这些专业零部件品牌,到了新能源车时代,发现热管理技术一点都不简单,它比燃油车还要复杂,依然还是绕不过去。
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首次发布时间:2021-11-25
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LEVEL水平线仿真
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热管理工程师
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