首先,這是一篇寵粉貼,因為有粉絲提到,“更想看看比亞迪的熱管理技術”,小編奮筆疾書,這就來了!
【電池熱管理系統】
瞭解新能源車的使用者都知道,電池是一個對熱很敏感的汽車零部件,一旦電池溫度過熱,會影響電池的使用壽命,但電池溫度過低,電池中的金屬元素會出現沉積,不易與物質發生化學反應,又會影響電池的充電效率。由此一來,電池熱管理需要兼顧冷卻和制熱功能。
而比亞迪主打的電池智慧溫控管理系統就厲害了,可以智慧調節溫度,在實時監控電池熱管理系統、空調系統及、其他熱管理系統的狀態引數的同時,基於電池數理模型,還能夠預測當前工況下一定時間內的電池包模組中電芯的表面溫度和內部溫度趨勢。這樣一來,在極端惡劣工況下,智慧溫控系統可以提前給VCU(整車控制器)預警,以改變整車能量流策略和冷卻策略來提高電池的安全性和使用壽命。與此同時,又可以在電池冷卻需求不高時,預判電池溫度的變化速率來及時控制水泵轉速和時間,以達到降低整車能耗、增加純電行駛里程的目的。
如上圖所示原理,比亞迪透過強大的智慧溫控系統,成功保障了電池能夠在大部分環境條件下都能工作在適宜溫度區間,解除了高溫行車的安全問題,以及冬天行車充不上電的憂慮。比亞迪的電池熱管理系統(BTMS, Battery Thermal Management System)能高效節能高效、節能、安全地保障整車動力電池系統在低溫-30℃至60℃區間正常工作,實現全氣候條件下的溫度控制。在高溫或惡劣工況下,比亞迪透過實行多級冷卻電池熱管理策略,在不同的電池溫度下,可以合理分配整車冷卻能量。沒有冷卻的電池包,在炎熱天氣下,電池溫度會上升到50℃以上,而比亞迪可以透過冷卻將電池包溫度控制在35℃以內,由此電池壽命相比於50℃時可延長30%,電池功率可提升50%。
而在低溫寒冷的條件下,比亞迪的電池管理系統(BTMS)可基於電池的物理特性規律配合智慧充電加熱系統,高效利用加熱能量提高低溫下充電電量,同時降低低溫環境下的充電時間。另外,其電池熱管理系統結合了電池系統結構設計,大幅提高了動力電池系統低溫下的保溫效能,有效保證新能源汽車在低溫環境下的純電續駛里程。
【發動機熱管理系統】
由於新能源汽車不僅僅有純電動汽車,還有插混汽車,所以發動機作為傳統汽車的心臟, 對於新能源的插混車型來說,其熱管理技術也是十分重要的。在寒冷天氣下,尤其在發動機起機的時候,汽油燃燒不能在最佳工作溫度發生,而催化器也未工作在最佳溫度,此時發動機排放效能最差,需要透過熱管理技術為發動機升溫。
那麼比亞迪是如何解決這一問題的呢?
依據比亞迪DM3.0的熱管理技術,其發動機制熱首先要透過控制水泵轉速,使發動機及催化器儘快達到最佳工作溫度,提高熱效率及排放效能。而後,隨著發動機工作時間增長,發動機溫度升高,當發動機水溫過高時,節溫器閥門開度增大,更多的冷卻液流向高溫散熱器,與空氣進行換熱降溫,使發動機持續工作在最佳工作溫度,從而保持較高的工作效率。
同時,比亞迪雙模車型的發動機分別配備了1.5T渦輪增壓和2.0T渦輪增壓技術,其核心就是回收發動機排氣能量,利用排氣能量對即將進入發動機氣缸的空氣預先進行壓縮,壓縮後再加以冷卻,以吸入更多的空氣,提高進入發動機氣缸的空氣密度,並在供油系統的適當配合下,使更多的燃料得以更充分地燃燒,來達到提高發動機動力性、提高功率、改善燃料經濟性、降低廢氣排放和噪音的目的。
比亞迪配備了全新的中冷冷卻系統來對壓縮後的氣體進行冷卻,該系統由中冷器、電子水泵、和冷卻迴路構成,可以對增壓後的氣體進行冷卻,減少熱膨脹,進而提高發動機進氣量。其精確控制進氣溫度,改善了發動機熱效率和排放效能。中冷系統透過冷卻迴路匹配低溫散熱器及電子水泵,感測器透過採集進氣溫度,經過計算將訊號反饋至ECU(電子控制單元),ECU經過計算後控制電子水泵流量及電子風扇轉速,中冷冷卻迴路將增壓後的氣體保持在最佳溫度區間。與此同時,比亞迪新型的液冷方案為逆流式液冷中冷方案,相較於傳統的風冷式中冷器具有更好的瞬態響應速度,提高了發動機動態響應能力,解決了加速時動力遲滯問題,冷卻效率高達95%。
【空調熱管理系統】
熱管理的另一個重要功能——調節座艙溫度。
正值盛夏,高溫天氣停車,經過烈日烘烤後,車內溫度往往比室外溫度都高,車內簡直就快燃爆了。此時如果空調系統給力,可以快速降溫,那就是生活中的小確幸,不要太舒爽。如此,為了讓大家瞭解比亞迪的空調系統到底是否夠強夠冷,首先我們要來認識一下製冷系統的心臟——壓縮機。壓縮機是一種將低壓氣體提升為高壓氣體的從動的流體機械,可以為製冷迴圈提供動力。而比亞迪採用的電動渦旋壓縮機相對於燃油車常見的斜盤式壓縮機來說,具有效率高、振動小、噪聲低、可靠性及壽命高等優勢。
比亞迪的這款電動渦旋壓縮機主要由兩個相互齧合的渦旋盤(動渦旋盤和靜渦旋盤)及電機電控組成,透過電機驅動動盤繞著靜盤做迴轉運動,氣態製冷劑從吸氣口進入吸氣腔,相繼被攝入到外圍與吸氣腔相通的月牙形氣腔裡。隨著月牙形氣腔的閉合,密閉容積逐漸被轉移到靜盤的中心且不斷縮小,氣體被不斷壓縮而壓力升高,最終從中間的排氣口排出,從而實現對製冷劑的壓縮功能,所以具備更高效能。第三代電動渦旋壓縮機,透過最佳化渦旋盤機械結構、電機效能及電控模組,其能效比相比第二代壓縮機將提高10%,整體效能提升8%,可以幫助空調系統迅速製冷,讓您夏日清涼出行。
比亞迪的新能源空調系統又是如何與發動機系統實現共同採暖的呢?
說到這裡我們就不得不提到另一個重要的零部件——PTC加熱器。PTC加熱器是利用恆溫加熱PTC熱敏電阻恆溫發熱特性設計的加熱器件。在空調採暖模式下,當發動機啟動時,發動機高溫冷卻液在水泵的作用下進入空調箱體總成中的暖風芯體,與車內冷空氣進行熱交換,加熱了空氣,實現車內採暖。而在純電模式時,使用者採暖的熱源則來自高壓PTC加熱器,PTC加熱器替換空調箱體總成裡的暖風芯體,當PTC加熱器工作時,表面溫度升高,車內冷風流經PTC表面經過熱交換升溫為熱風,最後流入車內為乘客採暖,為消費者帶來陣陣暖意。