Présentation des systèmes de gestion thermique des batteries de puissance
Les véhicules électriques imposent des exigences élevées aux systèmes de gestion thermique des batteries, ce qui entraîne des progrès continus dans cette technologie. Un aspect clé consiste à optimiser la structure de dissipation thermique de la batterie. Le système d’alimentation d’un véhicule électrique comprend plusieurs composants de batterie et dispositifs électroniques tels que des moteurs, qui génèrent une consommation d’énergie et une chaleur importantes. En raison de la grande taille de la batterie, celle-ci génère une chaleur importante pendant son fonctionnement, ce qui nécessite une série de processus, notamment le refroidissement et la dissipation de la chaleur, pour garantir des performances optimales de la batterie. Une gestion thermique efficace de la batterie prolonge non seulement la durée de vie de la batterie, mais réduit également considérablement les pertes d'énergie.
Systèmes de refroidissement liquide
Le refroidissement liquide utilise du liquide de refroidissement pour échanger de la chaleur avec la batterie, assurant ainsi une dissipation thermique efficace et rapide. Cette technologie est divisée en refroidissement liquide direct et indirect. En refroidissement liquide direct, le liquide de refroidissement entre directement en contact avec la batterie, comme dans le refroidissement liquide par immersion. Le refroidissement liquide indirect, cependant, permet un refroidissement via des composants spécifiques, tels que des plaques de refroidissement.
Par rapport au refroidissement par air, la technologie des plaques de refroidissement liquide est plus efficace et les plaques de refroidissement, souvent en aluminium ou en alliages d'aluminium, sont relativement peu coûteuses. L'objectif principal de la recherche est d'optimiser la structure et les caractéristiques d'écoulement des fluides des plaques de refroidissement afin de simplifier le processus de fabrication et d'améliorer leur efficacité.
Le système de gestion thermique de la batterie agit comme un « gestionnaire de contrôle de la température », maintenant la plage de température de fonctionnement de la batterie (20 à 40 degrés). Il se compose de quatre modules principaux, avec des fonctions principales de contrôle de la température, d'égalisation de la température et de prévention des explosions, garantissant l'autonomie et la sécurité de la batterie.
Composants de base (4 modules)
1. Module d'échange de chaleur (composant d'exécution de base)
Composants de base : plaque de refroidissement/canal de refroidissement (principalement refroidissement liquide, fixé au bas de la batterie), radiateur (semblable à un radiateur de voiture), pompe à chaleur/compresseur de climatisation (pour le chauffage en hiver).
Fonction : Agit comme un « transporteur » de chaleur, dissipant l'excès de chaleur de la batterie par la circulation du liquide ou le flux d'air, ou en introduisant de la chaleur à basse température.
2. Module de circulation moyenne (support de transfert de chaleur)
Composants de base : liquide de refroidissement/réfrigérant (principalement une solution d'éthylène glycol, antigel et avec une bonne conductivité thermique), pompe à eau/ventilateur (pilote le débit du fluide), tuyauterie et vannes (contrôle la direction du débit du fluide).
Fonction : Établit un « canal » de transfert de chaleur, permettant à la fonction de contrôle de la température du module d'échange thermique de couvrir l'ensemble de la batterie.
3. Module de surveillance (noyau de détection)
Composants de base : capteur de température (fixé à la surface des cellules/modules de batterie individuels pour une mesure précise de la température), BMS (Battery Management System) (le « cerveau » central).
Function: Monitors battery temperature distribution in real time; triggers temperature control commands immediately if the temperature exceeds safe limits (e.g., >50 degrés ou<0℃).
4. Module de protection auxiliaire (assurance de sécurité)
Composants de base : isolation thermique (réduit les interférences de température externe), valve antidéflagrante/mécanisme de surpression (libère la pression en cas d'emballement de température élevée{{1}), couche d'isolation (réduit les pertes de chaleur en hiver).
Fonction : isole des influences environnementales externes et fait face à des conditions de fonctionnement extrêmes, évitant ainsi le risque d'emballement thermique.
