Sistema de gerenciamento térmico de bateria de veículo elétrico (BTMS)
O Sistema de Gerenciamento Térmico de Baterias de Veículos Elétricos (BTMS)é um dos sistemas principais, afetando diretamente a segurança, o desempenho e a vida útil de todo o veículo.
Função de resfriamento
Absorção de calor: Acionado por uma bomba elétrica, o líquido refrigerante flui atravésplacas de resfriamento líquido dentro da bateria (geralmente em contato com os módulos da bateria), absorvendo o calor gerado pela bateria.
Dissipação de calor: o líquido de arrefecimento-de alta temperatura, tendo absorvido calor, é bombeado para o radiador dianteiro (resfriado-a ar) ou troca calor com o sistema de ar condicionado do veículo (por meio de um resfriador), dissipando o calor para o ar externo.
Circulação: O líquido refrigerante resfriado flui de volta para a bateria, iniciando o próximo ciclo.
Função de aquecimento
Quando a temperatura da bateria está muito baixa, o sistema pode aquecer o líquido refrigerante usando um aquecedor PTC (termistor de coeficiente de temperatura positivo).
O refrigerante aquecido flui através das placas de resfriamento líquido, agindo como uma “bolsa de água quente” para aquecer a bateria.
Alguns sistemas avançados também podem utilizar o calor residual gerado pelo sistema de acionamento elétrico, recuperando o calor residual através de trocadores de calor de placas para aquecimento da bateria, melhorando a eficiência energética.
O sistema de gerenciamento térmico consiste principalmente nos seguintes componentes:
Placa de resfriamento líquido
O componente central de troca de calor em contato direto com o módulo da bateria é normalmente feito de alumínio com um design de canal de fluxo interno. Seu design deve equilibrar potência de dissipação de calor, confiabilidade e leveza.
Refrigerante
Requer alta condutividade térmica, isolamento (para evitar curto-circuitos), baixa viscosidade, ampla faixa de temperatura operacional e boa compatibilidade de materiais. Misturas de etilenoglicol-água são comumente usadas (a proporção é ajustada de acordo com os requisitos do anticongelante), mas às vezes também são usados álcoois orgânicos puros e outros fluidos dielétricos.
Bomba Elétrica
Fornece energia para a circulação do refrigerante. Sua velocidade geralmente é ajustável para atingir-o fornecimento sob demanda e reduzir o consumo de energia.
Permutador de calor
Refrigerador
Um trocador de calor conectando o circuito de refrigeração e o circuito de refrigeração do ar condicionado, usado para melhorar o resfriamento.
Radiador
Localizado na frente do veículo, dissipa o calor do líquido refrigerante através do fluxo de ar.
Trocador de calor de placas
Usado para troca de calor entre diferentes circuitos, como para recuperação de calor residual.
Aquecedor PTC
Um dispositivo que aquece o refrigerante quando o aquecimento é necessário.
Corpo da Válvula
(por exemplo, válvula de três-vias, válvula solenóide): Controla a direção do fluxo do líquido refrigerante, permitindo alternar entre diferentes modos (por exemplo, alternar entre modos de resfriamento e aquecimento ou entre diferentes fontes de calor).
Reservatório
Compensa a expansão e contração do volume do líquido refrigerante devido às mudanças de temperatura e facilita o enchimento e a sangria.
Sensores e Unidades de Controle
Sensores de temperatura monitoram as temperaturas da bateria e do líquido refrigerante em tempo real. O controlador de gerenciamento térmico do Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS) é o cérebro, controlando de forma inteligente a operação de atuadores como bombas, PTC, válvulas e compressores de ar condicionado com base em sinais de temperatura e status do veículo usando algoritmos.
