Système de gestion thermique des batteries de véhicules électriques (BTMS)
Le système de gestion thermique des batteries de véhicules électriques (BTMS)est l'un des systèmes de base, affectant directement la sécurité, les performances et la durée de vie de l'ensemble du véhicule.
Fonction de refroidissement
Absorption de chaleur : entraîné par une pompe électrique, le liquide de refroidissement circule à traversgh plaques de refroidissement liquide à l'intérieur de la batterie (généralement en contact avec les modules de batterie), absorbant la chaleur générée par la batterie.
Dissipation thermique : le liquide de refroidissement à haute-température, après avoir absorbé la chaleur, est pompé vers le radiateur avant (refroidi par air-) ou échange de la chaleur avec le système de climatisation du véhicule (via un refroidisseur), dissipant la chaleur vers l'air extérieur.
Circulation : Le liquide de refroidissement refroidi retourne dans la batterie, commençant le cycle suivant.
Fonction de chauffage
Lorsque la température de la batterie est trop basse, le système peut chauffer le liquide de refroidissement à l'aide d'un chauffage PTC (thermistance à coefficient de température positif).
Le liquide de refroidissement réchauffé circule à travers les plaques de refroidissement liquide, agissant comme une « bouillotte » pour chauffer la batterie.
Certains systèmes avancés peuvent également utiliser la chaleur perdue générée par le système d'entraînement électrique, en récupérant la chaleur résiduelle via des échangeurs de chaleur à plaques pour le chauffage de la batterie, améliorant ainsi l'efficacité énergétique.
Le système de gestion thermique se compose principalement des composants suivants :
Plaque de refroidissement liquide
Le composant central d'échange thermique en contact direct avec le module de batterie est généralement en aluminium avec une conception de canal d'écoulement interne. Sa conception doit équilibrer la puissance de dissipation thermique, la fiabilité et la légèreté.
Liquide de refroidissement
Nécessite une conductivité thermique élevée, une isolation (pour éviter les courts-circuits), une faible viscosité, une large plage de températures de fonctionnement et une bonne compatibilité des matériaux. Des mélanges d'éthylène glycol-eau sont couramment utilisés (le rapport est ajusté en fonction des exigences en matière d'antigel), mais des alcools organiques purs et d'autres fluides diélectriques sont également parfois utilisés.
Pompe électrique
Fournit la puissance nécessaire à la circulation du liquide de refroidissement. Sa vitesse est souvent réglable pour obtenir un approvisionnement à la demande-et réduire la consommation d'énergie.
Échangeur de chaleur
Refroidisseur
Un échangeur de chaleur reliant le circuit de refroidissement et le circuit de refroidissement de la climatisation, utilisé pour améliorer le refroidissement.
Radiateur
Situé à l’avant du véhicule, il dissipe la chaleur du liquide de refroidissement grâce au flux d’air.
Échangeur de chaleur à plaques
Utilisé pour l'échange de chaleur entre différents circuits, par exemple pour la récupération de chaleur perdue.
Chauffage PTC
Un appareil qui chauffe le liquide de refroidissement lorsqu'un chauffage est nécessaire.
Corps de vanne
(par exemple, vanne à trois-voies, électrovanne) : contrôle le sens d'écoulement du liquide de refroidissement, permettant de basculer entre différents modes (par exemple, basculer entre les modes de refroidissement et de chauffage, ou entre différentes sources de chaleur).
Réservoir
Compense l'expansion et la contraction du volume de liquide de refroidissement dues aux changements de température et facilite le remplissage et la purge.
Capteurs et unités de contrôle
Des capteurs de température surveillent les températures de la batterie et du liquide de refroidissement en temps réel. Le contrôleur de gestion thermique du système de gestion de batterie (BMS) est le cerveau, contrôlant intelligemment le fonctionnement des actionneurs tels que les pompes, le PTC, les vannes et les compresseurs de climatisation en fonction des signaux de température et de l'état du véhicule à l'aide d'algorithmes.
