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汽车加热膜(混动和纯电动时代的座舱和电池加热方案,聊博格华纳高压液体加热器)

时间:2024-03-22 浏览量:

混动和纯电动汽车越来越受到市场的青睐,然而部分车型动力电池的性能表现却差强人意。主机厂经常会忽略一个问题:目前很多新能源车上只装配了电池冷却系统,而忽视了加热系统。在低温状态下,动力电池的锂离子活性会大幅度降低,而且电解液的粘度急剧增加,导致电池的性能表现大大下降,也会直接影响电池的使用寿命。

博格华纳一直致力于为内燃机、混合动力和电动汽车提供清洁高效驱动系统解决方案,在热管理领域推出丰富的产品组合。考虑到后内燃机时代,汽车电池包加热方案的重要性,针对上述痛点,博格华纳推出了新型高压液体加热器(HVCH)。其中蕴藏着什么技术亮点,让我们揭开它的神秘面纱吧。

热泵or高压液体加热


在介绍具体产品之前,咱们先来聊聊技术路线的事儿。目前而言,比较主流的电池包加热方式有两种:热泵和高压液体加热。基本上主机厂面临二选一的抉择。


以特斯拉为例,Model S电池包采用的是能耗较高的电阻丝加热,到了Model 3上却取消了这一加热形式,转而用电机和电子电力系统的废热加热电池。采用50%水+50%乙二醇为介质的电池加热系统。这一方案也被越来越多主机厂接受,已有较多新项目正处于量产前的准备阶段。

当然,也有选择热泵加热的车型,宝马、雷诺等是这一方案的拥趸。也许在未来,热泵会占据一定的市场份额,但在技术还不成熟的当下,热泵加热有其显而易见的硬伤:热泵在环境温度较低时,搬热能力较低,不能快速升温制热。下图可以清晰地了解两种技术路线的优缺点。

混动和纯电动时代的座舱和电池加热方案,聊博格华纳高压液体加热器

综上,博格华纳认为,现阶段,主机厂解决冬季电池加热痛点的首选就是高压液体加热。

脱离内燃机的时代,HVCH解决两大痛点


既能在没有发动机热量的情况下保持座舱温暖,又可调节动力电池组的温度,确保其高效率运作,这是混动和电动车热管理的两大痛点。博格华纳通过高压液体加热器(HVCH)解决上述问题。

在不久的将来,汽车热管理系统将逐渐与内燃机分离,大部分混合动力汽车将脱离内燃机热量,直至在纯电动汽车中彻底分离。因此,博格华纳开发高压液体加热方案,宗旨就是满足新能源车迅速产生热量的高性能系统对于热管理的需求。目前,博格华纳已经获得欧洲某一流汽车制造商和亚洲某主要汽车厂商的高压液体加热器大批量订单,已于2020年开始生产。

HVCH的三大亮点


超紧凑设计,使用寿命提升:新型高压液体加热器采用超紧凑的模块化设计,热功率密度高。包装尺寸和整体质量的减重,也让其有更好的耐用性,使用寿命延长,后膜加热元件的使用寿命长达 1.5万小时或更久。

混动和纯电动时代的座舱和电池加热方案,聊博格华纳高压液体加热器

得益于模块化的设计,电源高度灵活并采用冷却剂接通装置,还可选配 800 V 快速充电。

更小的功率损耗,更快速的响应时间:HVCH采用博格华纳最新的厚膜元件(TFE)技术,加热元件完全浸没于冷却剂中,因而能实现最小的功率损耗。该技术通过在电池组及电池内部保持均衡的温度来提高电池能量表现。

功率损耗降低的同时却带来了效率的提升。由于HVCH的热质量较低,因而具有极高的热功率密度和快速响应时间,电池耗用较少,从而延长汽车电池的续航里程。此外,该技术还支持直接温度感测功能。

提供双版本,灵活应对需求:HVCH目前提供单板和双板加热器两种版本,两者都集成于坚固的铝制外壳中,具有出色的电磁屏蔽。单板加热器仅负责电池热管理或座舱加热功能之一,性价比高;双板加热器则可同时胜任两项任务,并且其传热表面比单板加热器大80%左右。

混动和纯电动时代的座舱和电池加热方案,聊博格华纳高压液体加热器

此外,针对不同的车型,HVCH有不同的规格,功率范围3千瓦至10千瓦,适用的电源电压为180伏到800伏。为防止设备过热,系统会在出现故障时自动关闭。

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