Le compresseur électrique dans BTMS : le « Hub du transport d'énergie »
de la gestion thermique des véhicules
Dans BTMS, le rôle principal du compresseur électrique est de piloter le cycle réfrigérant, fournissant ainsi au système de batterie des capacités de contrôle de température « actives » et puissantes. Il fait évoluer le BTMS d'une « isolation » et d'un « refroidissement air/liquide » de base vers un « système de contrôle de température intelligent et précis » capable de gérer des conditions extrêmes.
I. Fonction principale : pourquoi BTMS a-t-il besoin d'un compresseur électrique ?
Les batteries génèrent d’énormes charges thermiques dans deux conditions extrêmes, dépassant de loin les capacités conventionnelles de dissipation thermique :
* Charge rapide CC haute-puissance : l'énergie électrique est déversée dans la batterie à des vitesses extrêmement élevées, générant une grande quantité de chaleur.
* Décharge à haute-intensité dans des environnements à-température élevée, tels que-des montées de collines à pleine charge en été ou une conduite agressive.
À l’heure actuelle, le « refroidissement liquide passif » des radiateurs et des ventilateurs ne suffit pas à lui seul. Un cycle réfrigérant doit être introduit pour un refroidissement actif et puissant, et le compresseur électrique est la source d'énergie qui alimente ce cycle.
Pendant ce temps, en hiver, le mode pompe à chaleur du compresseur électrique est le moyen le plus efficace de chauffer la batterie.
II. Principe de fonctionnement : comment sert-il BTMS ? Le compresseur électrique dessert le BTMS à travers deux modes clés :
Mode 1 : Mode refroidissement (refroidissement puissant de la batterie)
Il s’agit de l’application la plus classique et cruciale du compresseur électrique dans le BTMS.
Compression et augmentation de la température : le compresseur électrique aspire du gaz réfrigérant à basse-température et basse-pression et le comprime en un gaz à haute-température et haute-pression.
Condensation et dégagement de chaleur : le gaz à haute-température et haute-pression traverse le condenseur, où il est refroidi de force par un ventilateur situé à l'avant du véhicule, se condensant en un liquide à moyenne-température et haute-pression.
Limitation et refroidissement : le réfrigérant liquide s'écoule à travers le détendeur, provoquant une chute rapide de la pression et de la température, devenant ainsi un mélange de brouillard à basse-température et basse-pression.
Évaporation et absorption de chaleur (étape cruciale) : le réfrigérant à basse température-entre dans le refroidisseur. Le refroidisseur est un échangeur de chaleur crucial dans lequel le réfrigérant s'évapore, absorbant puissamment et rapidement une grande quantité de chaleur du liquide de refroidissement de la batterie circulant de l'autre côté du refroidisseur.
Transfert de chaleur terminé : le liquide de refroidissement de la batterie refroidi est ensuite pompé vers la batterie par une pompe à eau électrique pour refroidir la batterie. Le réfrigérant, après avoir absorbé la chaleur, se transforme à nouveau en gaz et est aspiré dans le compresseur électrique, complétant ainsi le cycle.
En termes simples : le compresseur électrique entraîne le réfrigérant, « volant » la chaleur du liquide de refroidissement de la batterie au niveau du refroidisseur, atteignant ainsi une efficacité de refroidissement dépassant de loin celle du refroidissement par air et du refroidissement liquide ordinaire.
Mode deux : mode de chauffage par pompe à chaleur (chauffage efficace de la batterie)
Il s’agit d’une technologie clé pour améliorer l’autonomie en hiver.
Changement de mode : le sens du flux de réfrigérant est inversé via une vanne d'inversion à quatre -voies.
Inversion des rôles : dans ce mode, l'évaporateur intérieur devient le condenseur, libérant de la chaleur, tandis que le condenseur extérieur devient l'évaporateur, absorbant la chaleur.
Chauffage de la batterie : le système peut donner la priorité à l'allocation de chaleur à la batterie. Le réfrigérant à haute-température et haute-pression se condense dans un échangeur de chaleur de batterie dédié, libérant de la chaleur au liquide de refroidissement de la batterie, préchauffant ainsi efficacement la batterie.
Avantage en matière d'efficacité énergétique : Le coefficient d'efficacité énergétique d'une pompe à chaleur est généralement supérieur à 2,5, ce qui signifie que pour chaque unité d'électricité consommée, 2,5 unités de chaleur peuvent être transférées, dépassant de loin l'efficacité énergétique des systèmes de chauffage PTC qui utilisent directement l'électricité.
