Exigences techniques des systèmes de gestion thermique
pour les véhicules purement électriques
La source de froid, la source de chaleur et les autres sources d'énergie du système de climatisation des véhicules électriques purs proviennent toutes du système de batterie. Pour les véhicules purement électriques, la climatisation affecte non seulement directement le confort de conduite mais aussi leur autonomie.
Le système de climatisation d’un véhicule purement électrique doit non seulement assurer des fonctions de refroidissement/chauffage, mais également tenir compte de la consommation d’énergie du système, augmentant ainsi sa complexité. En raison du changement de type de puissance, le compresseur électrique à spirale utilisé dans la climatisation des véhicules électriques a considérablement amélioré sa valeur et son efficacité volumétrique par rapport aux compresseurs traditionnels. Actuellement, les véhicules électriques utilisent principalement des radiateurs PTC pour le chauffage, ce qui réduit considérablement l'autonomie en hiver. À l’avenir, on s’attend à ce que des systèmes de climatisation par pompe à chaleur offrant une efficacité de chauffage plus élevée soient progressivement adoptés.
Le système de gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles doit répondre aux exigences de climatisation de l'habitacle (refroidissement, chauffage, désembuage, etc.), de contrôle de la température des batteries et de dissipation thermique du moteur et du contrôleur. Basés sur les exigences de gestion globale de l'énergie des véhicules, de compacité et de conception légère, les systèmes de gestion thermique automobile évoluent progressivement vers une gestion thermique intégrée des véhicules.
D'une manière générale, les systèmes de gestion thermique automobile comprennent principalement les systèmes de refroidissement du moteur, les systèmes de climatisation et les systèmes de gestion thermique des batteries. Fonctionnellement, il est divisé en deux composants principaux : le système thermique du compartiment moteur et le système thermique de l'habitacle, avec trois cycles principaux : le cycle moteur, le cycle de climatisation et le cycle du refroidisseur intermédiaire. Le cycle de refroidissement du moteur est relativement simple et comprend le moteur, le radiateur, le thermostat et la pompe à eau. Le cycle de climatisation comprend principalement le condenseur, le compresseur et le détendeur. La fonction du système de refroidissement intermédiaire turbocompressé est d'augmenter le volume d'air d'admission du moteur pour améliorer ses caractéristiques de puissance. Le problème est que la température de l’air pressurisé par le turbocompresseur est très élevée ; entrer directement dans le moteur accélérerait le vieillissement de l’huile lubrifiante du moteur, obligeant le refroidisseur intermédiaire à abaisser la température de l’air d’admission.
1) Système de climatisation : les véhicules à essence traditionnels utilisent un compresseur entraîné par moteur-pour la climatisation, tandis que les véhicules à énergie nouvelle ne peuvent utiliser quecompresseurs électriques. Dans les véhicules à essence, les processus de climatisation et de refroidissement du moteur sont relativement indépendants, tandis que dans les véhicules à énergies nouvelles, les trois-systèmes de refroidissement électriques sont étroitement connectés, partageant généralement une source de froid avec le système de refroidissement de la batterie. Dans les véhicules à essence, le moteur sert de source de chaleur, utilisant une pompe à eau pour faire circuler l'eau pour le chauffage. Actuellement, la plupart des véhicules à énergie nouvelle utilisent le chauffage électrique, mais la tendance future est vers des systèmes de climatisation à pompe à chaleur plus économes en énergie.
(2) Gestion thermique de la batterie :La plage de température de fonctionnement optimale pour les batteries électriques est de 20 à 30 degrés. À basse température, la capacité de la batterie est inférieure et les performances de charge/décharge sont médiocres ; à des températures élevées, la durée de vie de la batterie est raccourcie et des températures trop élevées peuvent même entraîner des problèmes de sécurité tels que des explosions. Plusieurs cellules de batterie sont connectées en série et en parallèle pour former une batterie, et la chaleur générée pendant la charge et la décharge s'influence mutuellement. Le maintien du bloc-batterie de puissance dans une plage de température raisonnable nécessite un système complexe de gestion thermique de la batterie.
(3) Gestion thermique des moteurs et des systèmes de commande électronique : les moteurs et les composants de commande électroniques des véhicules à énergie nouvelle ont des exigences élevées en matière de dissipation thermique pendant le fonctionnement et nécessitent généralement un refroidissement actif. Ces composants ne nécessitent souvent que des dispositifs de refroidissement.
