Avec la croissance continue des véhicules électriques, les constructeurs automobiles orientent progressivement leurs efforts de R&D vers les batteries et leur contrôle intelligent. Compte tenu des caractéristiques chimiques des batteries, la température a un impact majeur sur leurs performances de charge et de décharge, ainsi que sur leur sécurité. Par conséquent, la conception du système de gestion thermique des batteries est devenue une priorité dans le développement des véhicules électriques. En s'appuyant sur la structure des systèmes de gestion thermique des batteries des véhicules électriques les plus courants et en intégrant la technologie du système de pompe à chaleur à huit voies de Tesla, le principe de fonctionnement des batteries et les avantages et inconvénients de ces systèmes sont analysés. Des problèmes tels que la perte de puissance par temps froid, l'autonomie réduite et la puissance de charge diminuée sont identifiés, et une solution d'optimisation du système de gestion thermique des batteries est proposée.
Face à la non-durabilité des sources d'énergie traditionnelles et à la pollution environnementale croissante, les gouvernements et les constructeurs automobiles de nombreux pays ont accéléré la transition vers les véhicules à énergies nouvelles, en privilégiant le développement des véhicules électriques. Avec la croissance continue de la part de marché des véhicules électriques, les batteries et les systèmes de contrôle intelligents constituent les axes de développement technologique majeurs. Aucune solution optimale n'a été trouvée à ce jour. Contrairement aux véhicules à essence classiques, les véhicules électriques ne peuvent pas utiliser la chaleur résiduelle pour chauffer l'habitacle et la batterie. Par conséquent, le chauffage doit être assuré exclusivement par des sources d'énergie externes. L'optimisation de l'utilisation de l'énergie résiduelle représente donc un enjeu crucial pour les systèmes de gestion thermique des véhicules électriques.
Lesystème de gestion thermique des véhicules électriquesLe système de gestion thermique régule la température des différentes parties du véhicule en gérant les flux de chaleur, notamment le moteur, la batterie et l'habitacle. Le système de batterie et l'habitacle nécessitent une régulation thermique bidirectionnelle, tandis que le système moteur se concentre sur la dissipation de la chaleur. La plupart des premiers systèmes de gestion thermique des véhicules électriques étaient des systèmes à refroidissement par air. Ce type de système, axé principalement sur la régulation de la température de l'habitacle, négligeait celle du moteur et de la batterie, entraînant un gaspillage d'énergie et de chaleur. Avec l'augmentation de la puissance du moteur et de la batterie, le refroidissement par air ne répond plus aux besoins thermiques fondamentaux du véhicule, et le refroidissement liquide a pris le relais. Ce dernier améliore non seulement l'efficacité de la dissipation thermique, mais aussi l'isolation de la batterie. Grâce à la commande des vannes, le système de refroidissement liquide contrôle activement la circulation de la chaleur et optimise l'utilisation de l'énergie interne du véhicule.
Le chauffage de la batterie et de l'habitacle repose principalement sur trois méthodes : le chauffage par thermistance à coefficient de température de phase (CTP), le chauffage par film chauffant électrique et le chauffage par pompe à chaleur. En raison des caractéristiques chimiques de la batterie des véhicules électriques, des problèmes tels que la perte de puissance par temps froid, une autonomie réduite et une puissance de charge diminuée peuvent survenir. Afin de garantir le bon fonctionnement des véhicules électriques dans des conditions extrêmes et de répondre aux besoins des utilisateurs, le système de gestion thermique de la batterie doit être amélioré et optimisé pour les basses températures.
méthode de refroidissement de la batterie
Selon le fluide caloporteur utilisé, le système de gestion thermique des batteries se divise en trois catégories : à air, à liquide et à matériau à changement de phase. Le système à air se subdivise en refroidissement naturel et refroidissement par air. Il existe donc deux types de systèmes de refroidissement.
Le chauffage par thermistance PTC nécessite la disposition d'une unité de chauffage par thermistance PTC et d'un revêtement isolant autour de la batterie. Lorsque la batterie du véhicule doit être chauffée, le système alimente la thermistance PTC pour générer de la chaleur, puis souffle de l'air à travers la thermistance PTC grâce à un ventilateur.Réchauffeur de liquide de refroidissement PTC/Réchauffeur d'air PTCLes ailettes chauffantes de la thermistance la chauffent, puis guident l'air chaud dans le bloc-batterie pour qu'il circule à l'intérieur, chauffant ainsi la batterie.
Date de publication : 19 mai 2023
