Thermische beheertechnologie in elektrische voertuigen

1. Laten we eerst uitleggen wat een thermisch beheersysteem is en wat een goed thermisch beheersysteem is.

Vanuit het perspectief van de gebruiker speelt het thermische beheersysteem in het tijdperk van elektrische voertuigen een belangrijke rol, zowel binnen als buiten. Binnenin zorgt het systeem ervoor dat de temperatuur in de auto in de winter aangenaam warm en in de zomer aangenaam koel blijft, bijvoorbeeld door stoel- en stuurverwarming of het vooraf inschakelen van de airconditioning. Bij het snel aanpassen van de temperatuur in de cabine is het cruciaal om te controleren hoe lang het duurt om de gewenste temperatuur te bereiken, hoeveel energie er wordt verbruikt en hoe goed de balans is. Buitenin zorgt het systeem ervoor dat de accu de juiste temperatuur heeft om te functioneren: niet te heet, want dat kan leiden tot oververhitting en brand; en niet te koud, want dan wordt de energieafgifte geblokkeerd en daalt de actieradius aanzienlijk.

Thermisch beheer is in de winter extra belangrijk, omdat bij het ontwerp van batterijen al rekening is gehouden met het voorkomen van thermische oververhitting. De vraag is echter hoe je in de winter zo min mogelijk energie verbruikt om de batterij op de optimale bedrijfstemperatuur te houden.

Het is duidelijk dat het thermische beheersysteem van elektrische voertuigen niet alleen gebaseerd is op het airconditioningsysteem van voertuigen met een verbrandingsmotor, maar dat er ook diepgaande aanpassingen nodig zijn. Het moet bovendien worden afgestemd en geoptimaliseerd in combinatie met de elektrische en elektronische architectuur, de aandrijflijn, het remsysteem, enzovoort. Daarom is er veel complexiteit en verfijning in het ontwerp.

2. Hoe voer je thermisch beheer uit?
Traditionele methode: PTC-verwarming

Bij het traditionele ontwerp wordt een elektrische auto, om warmte te leveren aan het passagierscompartiment en de accu, uitgerust met een extra warmtebron, een PTC. PTC staat voor Positive Temperature Coefficient Thermistor (thermistor met positieve temperatuurcoëfficiënt). De weerstand van dit onderdeel is positief gecorreleerd met de temperatuur. Met andere woorden, wanneer de omgevingstemperatuur daalt, neemt ook de weerstand van de PTC af. Op deze manier, wanneer er stroom wordt geleverd bij een constante spanning, neemt de weerstand af en de stroomsterkte toe, waardoor de warmte die vrijkomt toeneemt en er verwarming optreedt.

Er zijn twee opties voor PTC-verwarming, waterverwarming (PTC-koelvloeistofverwarming) en luchtverwarming(PTC-luchtverwarmerHet verschil tussen de twee is dat het verwarmingsmedium anders is. Bij verwarming via leidingen wordt PTC gebruikt om de koelvloeistof te verwarmen, waarna de warmte wordt uitgewisseld met de radiator; bij luchtverwarming wordt koude lucht gebruikt om direct warmte uit te wisselen met PTC, waarna warme lucht wordt uitgeblazen.