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电动汽车热管理专用泵
来源: | 作者:elitrade | 发布时间: 2020-08-11 | 1320 次浏览 | 分享到:
对于纯电动汽车来说,动力系统主要考虑的热管理就是电驱动系统和电池。

电驱动系统包含电机控制器和电机,这部分的热管理相对来说比较简单,而且也比较成熟。对于功率比较小的电驱动系统,有采用自然冷却和风冷的形式,这个与VCU的控制没有多大关联,一般这种配置的电动车也没有VCU,功率比较大的电驱动系统,都是采用液冷形式,里面设计复杂的水道,通过液体的流动带走热量,这个时候,一般驱动液体的专用都是由VCU进行控制的,VCU控制这个水泵,水泵的选择以及VCU的标定对能耗也会产生一定影响,做的比较粗糙的话影响还比较大。

选择固定转速的水泵话,对于VCU控制来说会比较简单,就是温度高了水泵开始工作,温度低了水泵就停止工作,但中间也要考虑避免频繁开关水泵,这需要VCU标定来控制,尽量平衡冷却、水泵保护与节能三者的需求。选择调速水泵的话,这个可标定范围就会更广。当然,这个冷却循环不仅包含了水泵的控制,还有高温液体流经水箱时候开启冷却风扇使液体尽快降温,这个风扇的控制也是同样的。但这里有一点,就是很多时候这个水箱会和空调共用,这个时候要注意空调冷媒散热时候给周围环境带来的升温,导致电机的冷却液在流经水箱时候不但没有降温反而在加热,这个就不妙了,需要整车热管理在设计之初就考虑各个热场的流动分布情况,考虑各个发热源的情况,考虑相互干扰后的冷却需求是否能满足。


相对电驱动系统,电池的热管理方案就比较复杂了。现在使用的电池温度不能太高也不能太低,所以电池的热管理包含了降温和升温。

有自然冷却(就是不管电池温度多高或多滴,没有用外部强制手段去让电池降温或升温),有风冷(就是在电池包内部弄一些风扇,当然风扇的布置也是有考虑的,需要降温时候开启风扇让电池包内部气体流动起来,使电池包内部温度会均匀,避免内部温差过大,有的也会在电池包内部加一个蒸发器,气体流过时候能降温,需要升温时候,开启内部的PTC发热),还有就是水冷(类似电驱动的水冷,这个就是布置水道使液体在电池包内部流动,需要降温就流冷水,需要加热就流热水,当然这个水也是特殊的液体,加热与冷却也是在电池外部另外处理)。

从效果上讲,当然是水冷好于风冷,风冷好于自然冷却,当然这个效果越好,成本以及技术难度也就越大了。电池的冷却控制,一般自然冷却和风冷都是由BMS自己控制,在水冷方案里,VCU会配合控制,这里也涉及了大量的标定工作。

自然冷却方案,需要在不同温度时候,根据电池性能及提前保护,对电池的最大放电功率进行限制,优先保证安全,其次才考虑整车的动力性等性能,所以自然冷却的电动车在夏天时候开一会常常会觉得动力性变差,冬天是刚开始开会觉得动力性很差,开一会后会觉得好一些,当然各地温度不同,表现也不同,然后冬夏天充电时候,会觉得很慢,尤其是使用快充感觉特明显。水冷方案,就不会有自然冷却这些问题,但水冷系统的零部件更多,对整个系统可靠性提出了更高的要求,技术难度大,安全风险高。

风冷就介于二者之间。电池热管理方案大体就这三种,但根据不同目标,也有将这三种方案混合使用的。


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