Con la creciente popularidad de los vehículos de nueva energía (NEV), la gestión térmica integrada del vehículo (IVTM) se convierte en el foco principal. Es un mercado incremental que crece con el aumento
vehículo eléctricoconsumo. Es predecible que con la creciente tasa de penetración y el mejor rendimiento de los NEV, el tamaño del mercado futuro y el valor de la gestión térmica automotriz global sean enormes. El tamaño del mercado mundial de sistemas térmicos para automóviles (incluido el sistema de aire acondicionado) fue de aproximadamente 46,4 mil millones de dólares en 2019. Tomando a China como ejemplo, se espera que las ventas de NEV alcancen más de 5,5 millones de unidades en 2022. La tasa de penetración alcanzará alrededor del 25% a medida que el mercado de gestión térmica haya aumentado a una escala sin precedentes.
Cambios en el sistema de aire acondicionado de vehículos eléctricos (EV)
Como todos sabemos, la gestión térmica afecta directamente al rendimiento global (seguridad de la batería, vida útil, tiempos de carga y descarga, etc.) de los vehículos eléctricos. Su importancia para todo el vehículo es evidente. Mientras tanto, el desarrollo de los NEV también plantea un cambio importante en el sistema de gestión térmica (TMS). Por ejemplo, el sistema de aire acondicionado sufre grandes cambios debido a la transformación del modo de energía.
Compresor
Uso de aires acondicionados NEV
compresores accionados eléctricamenteque adoptan la innovadora tecnología de desplazamiento. Los compresores scroll eléctricos casi no tienen volumen libre, no tienen válvula de succión y tienen menos fugas de gas, lo que puede aprovechar al máximo su ventaja de alta eficiencia volumétrica.
Compresores eléctricos tipo scrollTambién se caracterizan por su baja vibración, ruido y peso ligero, siendo el compresor más utilizado en los sistemas de aire acondicionado de vehículos eléctricos.
Calefacción para vehículos eléctricos en invierno
Los NEV no tienen motor, por lo que su sistema de aire acondicionado no puede utilizar el motor como fuente de calor estable para calentar en los fríos días de invierno. En la actualidad, el calentador eléctrico PTC es el más utilizado para calentar la cabina del vehículo. Cuando se enciende el aire caliente en invierno, la eficiencia del calentador de resistencia eléctrica es baja, lo que reduce en gran medida la energía de la batería y la autonomía de crucero (que puede reducirse en más del 50%), afectando gravemente el uso normal de los vehículos eléctricos.
Bajo la premisa de que no hay grandes avances en la tecnología de baterías de vehículos eléctricos, la bomba de calor se ha convertido en la mejor solución para resolver el problema de la pérdida de autonomía. La ventaja más destacada es que la bomba de calor puede ahorrar casi el 50% del consumo de energía en condiciones de calefacción. La calefacción con un sistema de bomba de calor aumenta considerablemente la autonomía de conducción del vehículo eléctrico, ofreciendo una alternativa energéticamente eficiente.
Modelos representativos de vehículos eléctricos que utilizan sistema de bomba de calor: Tesla Model Y, Audi e-tron, Roewe Ei5, Volkswagen e-Golf, BMW i3, etc.
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El sistema NEV HVAC no sólo proporciona confort térmico en el habitáculo, sino que también es responsable de la gestión térmica integrada del vehículo (IVTM).
Sistema de control
El control del sistema de aire acondicionado en los vehículos eléctricos es un poco más complicado; El desarrollo de la tecnología de gestión térmica en los vehículos electrificados se basa en el de los aires acondicionados convencionales para automóviles, aunque algunas partes técnicas son realmente diferentes a las tradicionales. Por ejemplo, el nuevo sistema HVAC tiene más condiciones de calibración y su sistema de control es más complejo que la lógica de control de los automóviles tradicionales.
Desarrollo de software
Los cambios que el desarrollo de los vehículos eléctricos ha traído al sistema de aire acondicionado son multifacéticos. Además de la refrigeración y calefacción de alta eficiencia, el enfoque técnico del futuro sistema de gestión térmica de NEV estará en la seguridad, el confort, NVH, la economía de funcionamiento del sistema, el control inteligente y el ECM, etc. El sistema de gestión térmica se desarrollará hacia “comodidad+ seguridad”, desde la anterior dirección técnica simple “basada en hardware” a la de “integración suave y dura”. Por lo tanto, requiere que las empresas y los fabricantes mejoren significativamente las capacidades de desarrollo de software.
Madurez de los componentes
El sistema EV HVAC integra las funciones de refrigeración, calefacción y gestión térmica de la batería. También agrega más aplicaciones de componentes nuevos, como
Compresor eléctrico trifásico de alta eficiencia.(el diseño del ecompresor generalmente debe considerar tanto el modo de enfriamiento como el modo de bomba de calor), intercambiador de calor de placas para módulos de enfriamiento, válvulas de solenoide, etc. Pero aún faltan estándares para un solo componente y es necesario mejorarlos aún más.
