新能源汽車熱管理各子系統(tǒng)分析

新能源汽車熱管理主要是對電池、電機、電 控以及乘員艙溫度的調(diào)節(jié)，保障它們工作在最適 宜溫度。由于沒有發(fā)動機熱源，新能源汽車一般 需要額外的發(fā)熱裝置來補充系統(tǒng)熱量，常用的發(fā)熱裝置有PTC加熱器、柴油加熱器以及熱泵空調(diào)。

???電動化趨勢下，整車熱管理系統(tǒng)發(fā)生了較大的變化，沒有熱機的新能源汽車需額外的產(chǎn)熱裝置維持整個系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)，電池的高溫度敏感性使得新能源汽車熱管理復(fù)雜程度和精細(xì)化程度要求也在不斷提高。

新能源汽車整車熱管理架構(gòu)

新能源汽車整車熱管理系統(tǒng)可分為電池系統(tǒng)熱管理、空調(diào)系統(tǒng)熱管理和電機電控系統(tǒng)熱管理；電池系統(tǒng)熱管理和空調(diào)系統(tǒng)熱管理有 制冷和制熱兩大功能，電機電控系統(tǒng)熱管理主要是冷卻。

新能源汽車電機電控系統(tǒng)熱管理

電動車的電機及電控等功率件工作時散熱需求較高，通常需要主動冷卻，才能保證車輛處于安全工作的溫度范圍，電機電控冷卻系統(tǒng)與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)比較類似，主要組件包括電動水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、膨脹水壺和管路等。

新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)熱管理

新能源汽車制冷階段與傳統(tǒng)汽車差異不大，在制熱階段，由于沒有發(fā)動機熱源，往往需要額外的發(fā)熱機構(gòu)產(chǎn)熱來補充系統(tǒng)熱量， PTC加熱元件由于熱效應(yīng)顯著，耐高壓、不燃燒的安全特性，常作為加熱器的首選，少數(shù)車型搭載了更為先進的熱泵技術(shù)。

PTC電加熱器

成本低、結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定的PTC加熱方案就成為了新能源汽車行業(yè)普遍采用的制熱方案。根據(jù)其工作方式不同，PTC加熱器可分為風(fēng)暖式、水暖式。

PTC電加熱器的劣勢

PTC電加熱器功率通常在6KW，6度/h，以帶電量為70度電的蔚來ES6為例：PTC暖風(fēng)使用一小時，電池耗電10%左右，對動力電池的消耗極大，嚴(yán)重影響電車的續(xù)駛里程，而這也就是為什么很多電車主在冬天不敢開空調(diào)的原因之一。

能效系數(shù)更佳的熱泵空調(diào)，是未來空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

熱泵空調(diào)是指空調(diào)系統(tǒng)在制熱時，依靠系統(tǒng)的反向循環(huán)，將外界空氣的熱能強制轉(zhuǎn)移到乘客艙的空調(diào)系統(tǒng)，整個熱泵系統(tǒng)充當(dāng)環(huán)境熱量的“搬運工”，因此熱泵空調(diào)的能效系數(shù)比PTC高出2~3倍。

新能源熱管理系統(tǒng)逐步由分散式轉(zhuǎn)向集成式熱管理系統(tǒng)

隨著汽車向電動化和智能化方向發(fā)展，整車能量管理內(nèi)容增多，對汽車能量管理的要求也越來越高。從整車層面對各子系統(tǒng)進行能 量統(tǒng)籌管理將成為電動汽車未來的發(fā)展趨勢。