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深入學(xué)習(xí)特斯拉電池的熱管理,期望以電池冷卻作為切入點(diǎn),推動(dòng)對電池形成更深入的理解。特斯拉核心是圓柱電池,現(xiàn)在也采用了CATL的方形電池。 當(dāng)前CTC/CTB備受關(guān)注。在研究電池冷卻系統(tǒng)迭代的過程中,對此也有所了解。盡管OEM都有CTC或CTB的規(guī)劃。當(dāng)前仍然是CTP的天下。 2170是特斯拉的經(jīng)典產(chǎn)品,也是CTP方案的代表之一。電池技術(shù)的發(fā)展,表面看體現(xiàn)在CTC等縮寫上,歸根到底是多板塊技術(shù)的迭代。 4680是特斯拉電池的新星,意味著特斯拉將邁向CTC時(shí)代。似乎CTC/CTB代表著未來,而CTP注定要沒落。 特斯拉圓柱電池技術(shù)在迭代,方形電池技術(shù)肯定也在進(jìn)化。 特斯拉電池的冷卻系統(tǒng)一直在發(fā)展,看似變化小,實(shí)則大有文章。方案的任何調(diào)整,都意味著巨大的工作量。 每一次升級都是一種進(jìn)步,無論是否被外界關(guān)注,進(jìn)步終究創(chuàng)造價(jià)值。 硬件分析相對簡單,對看不到的控制邏輯,多采用實(shí)車測試。測試的工況注定無法全覆蓋,但多少能有所收獲。 MEB的冷卻系統(tǒng),很有必要再探討下系統(tǒng)原理。冷卻系統(tǒng)的原理源自功能需求,不同的功能需求,造就不同的系統(tǒng)選型。 非熱泵配置,冷卻系統(tǒng)通常比較簡單,MEB則相對復(fù)雜。熱泵配置的冷卻系統(tǒng),更適合站在整車的角度去分析。 結(jié)合兩驅(qū)&熱泵配置的系統(tǒng)原理,簡要說明MEB電池冷卻和加熱的主要模式。電池冷卻模式的工作原理,熱泵和非熱泵配置的差異不大。 a環(huán)境溫度較低,電池?zé)o需冷卻。 b環(huán)境溫度略高,電池通過散熱器冷卻。 c環(huán)境溫度較高,電池通過Chiller冷卻。 熱泵系統(tǒng)主要在冬季發(fā)揮作用,冷卻系統(tǒng)可借助熱泵,將電機(jī)回路的熱量搬運(yùn)到乘員艙,實(shí)現(xiàn)能量回收。能量回收的模式非常多,這只是其中之一。 A環(huán)境溫度略高,電池?zé)o需加熱,熱泵通過Chiller回收電機(jī)回路的熱量。 B環(huán)境溫度略低,電池通過PTC加熱,熱泵通過Chiller回收電機(jī)回路的熱量。 C環(huán)境溫度更低,電池通過PTC加熱,電機(jī)回路無熱量可被回收。 非熱泵配置的冷卻系統(tǒng),通常電機(jī)回路和電池回路的硬件并未連通,兩套回路只能獨(dú)立運(yùn)行。 MEB冷卻系統(tǒng)的硬件,電池和電機(jī)回路通過三通閥連通,具有串聯(lián)和并聯(lián)兩種模式??衫秒姍C(jī)的熱量加熱電池,也可通過散熱器為電池散熱。 大眾MEB與特斯拉的冷卻系統(tǒng)原理,可謂各有千秋。冷卻管路,也走著不同的技術(shù)路線。深入研究管路重量的差異,方能理解冷卻管路的發(fā)展方向。 特斯拉采用尼龍管配快插結(jié)構(gòu),輕量化優(yōu)勢明顯。MEB以橡膠管為主的技術(shù)路線,毫無疑問是在追求性價(jià)比。 管路單位長度重量的差距,除了管路技術(shù)路線的差異,整車布置和集成度的影響不容小覷。 當(dāng)前,冷卻管路以三元乙丙橡膠管和尼龍管為主,TPV管路只是嶄露頭角。下面以內(nèi)徑15mm為基準(zhǔn),簡單的介紹三種技術(shù)路線。 橡膠管常見方案:三層結(jié)構(gòu),內(nèi)徑15mm,壁厚3.5mm。 尼龍管常見方案:三層結(jié)構(gòu),內(nèi)徑15mm,壁厚1.25mm。 TPV管路常見方案:三層結(jié)構(gòu),內(nèi)徑15mm,壁厚2.5mm。 TPV是Thermoplastic Vulcanizate的簡稱,中文名稱為熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠,是高度硫化的三元乙丙橡膠EPDM微粒分散在連續(xù)聚丙烯PP相中組成的高分子彈性體材料。 TPV在汽車零部件領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用,以密封條、天窗排水管等零部件為主,冷卻管路成熟應(yīng)用較少。 尼龍管接口采用快插,EPDM和TPV管可采用鋼帶環(huán)箍。由于快插和環(huán)箍的成本差異,管路越短橡膠管成本優(yōu)勢越明顯。 尼龍管擁有絕對的輕量化優(yōu)勢,管路越長優(yōu)勢更明顯。綜合成本與輕量化,TPV相對橡膠管也有優(yōu)勢。 TPV代替EPDM的方案,注定會(huì)被越來越多的OEM探討。技術(shù)路線的探討,重點(diǎn)是識(shí)別和規(guī)避新技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)。 文章來源:徐森森的一片天空、希驥電池與儲(chǔ)能 聲明:車乾信息以尊重原創(chuàng)、共同服務(wù)行業(yè)為原則。本公眾號基于分享目的的轉(zhuǎn)載,都會(huì)注明出處。 |
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