O Núcleo do Gerenciamento Térmico de Veículos
Em todo o sistema de gerenciamento térmico, placas resfriadas-a água, trocadores de calor, válvulas-de quatro vias e válvulas de expansão eletrônica são todos componentes passivos de troca/estrangulamento de calor, responsáveis apenas pela transferência de calor e comutação de circuito. Somente o compressor elétrico pode comprimir o refrigerante, estabelecer o diferencial de pressão do sistema e conduzir a circulação contínua do refrigerante; é o núcleo de trabalho ativo de todo o sistema de gerenciamento térmico. Sem o compressor, o aquecimento da bomba de calor, o resfriamento ativo e o controle de temperatura ativo da bateria falham.
Cadeia energética de gerenciamento térmico de veículos:
Compressor Elétrico(Núcleo de entrada de energia) → Válvulas/trocadores de calor → Terminais de troca de calor de bateria/acionamento elétrico/cavidade
I. Princípio de funcionamento do compressor elétrico: Energia elétrica → Energia mecânica → Diferença de pressão do refrigerante
1. Link de conversão de energia
Bateria de alta-tensão Alimentação CC → Ponte-inversora trifásica → Alimentação CA → Rotação do motor PMSM → A placa de rolagem do compressor comprime o refrigerante → Estabelece a diferença de alta e baixa pressão do sistema → Circulação de refrigerante e troca de calor
2. Controle de malha fechada
● O VCU/controlador de gerenciamento térmico do veículo envia a velocidade alvo e o modo de operação via CAN;
● O DSP/MCU executa o algoritmo de controle vetorial FOC para calcular o PWM trifásico;
● O gate driver isolado amplifica o PWM de 3,3 V para 15 V para acionar 6 transistores de potência;
● A ponte inversora trifásica-inverte a energia CC em energia CA de frequência variável;
● O motor PMSM aciona o compressor para realizar trabalho;
● O feedback de corrente, tensão e temperatura é isolado e amostrado de volta ao DSP para correção-dos parâmetros de controle em tempo real.
Quatro funções principais
① Resfriamento ativo da cabine: consegue o resfriamento da cabine no verão por meio de um ciclo de compressão de refrigerante-condensação-estrangulamento-de evaporação, tornando-a a única unidade de potência de resfriamento em veículos de nova energia.
② Aquecimento da bomba de calor de alta-eficiência (substituindo o PTC de alta-energia): absorve o calor residual do ar ambiente e dos sistemas de controle motor/eletrônico para aquecer a cabine e a bateria. Em comparação com soluções de aquecimento PTC puras, ele pode melhorar a faixa de-temperatura baixa em 10%~20% (a melhoria é mais significativa em condições de temperatura-extremamente baixas abaixo de -20 graus) e reduzir significativamente o consumo geral de energia do veículo no inverno.
③ Controle total-da temperatura da bateria: em condições de-alta temperatura, a circulação do refrigerante remove o calor da bateria, garantindo um carregamento ultra-rápido, seguro e estável; em condições-de baixa temperatura, o circuito da bomba de calor pré-aquece as células da bateria, estabilizando o desempenho de carga e descarga, retardando a degradação das células e prolongando a vida útil da bateria.
④ Utilização escalonada do calor do veículo: Primeira definição: com base na prioridade de "calor residual do motor → controle de temperatura da bateria → aquecimento da cabine → dissipação de calor ambiental", o calor residual de todo o veículo é programado dinamicamente para realizar a recuperação de calor residual e distribuição sob-demanda, maximizar a redução do consumo de energia ineficaz e melhorar a taxa de utilização de energia de todo o veículo.
