El sistema de gestión térmica de la batería con refrigeración directa evita riesgos de sobrecalentamiento y prolonga la vida útil de la batería del vehículo eléctrico

El peligro oculto dentro de cada paquete de baterías para vehículos eléctricos

Las baterías de los vehículos eléctricos generan una cantidad significativa de calor durante su funcionamiento. Las temperaturas excesivas afectan directamente el rendimiento y la vida útil de la batería y pueden provocar incidentes de seguridad graves, como sobrecalentamiento, fugas de electrolitos, incendios e incluso explosiones. Si bien los sistemas de enfriamiento convencionales ayudan a controlar la temperatura, las baterías siguen siendo vulnerables a eventos incontrolables, como colisiones o cortocircuitos internos que pueden desencadenar una fuga térmica.

Para garantizar un funcionamiento seguro de la batería, es esencial un control continuo de la temperatura y medidas de enfriamiento rápido. Para abordar esta necesidad crítica, el equipo de ingeniería de Tenglong Automotive ha desarrollado un sistema de gestión térmica de la batería basado en refrigeración directa que integra la refrigeración de la batería con el control climático del vehículo para una protección térmica integral.

Excelencia en ingeniería: refrigeración de modo dual con control inteligente

Este proyecto presenta un sofisticado sistema de gestión térmica que presenta múltiples capas protectoras:

Diseño de flujo de aire dual con filtración: las salidas de aire están ubicadas tanto en la parte inferior como en la parte superior de la carcasa protectora, cada una equipada con rejillas antipolvo y amortiguadores. Se instalan varios sopladores entre las rejillas antipolvo y las compuertas, lo que genera un flujo de aire forzado a través del conjunto de la batería.

Monitoreo de temperatura en tiempo real: los sensores de temperatura están ubicados estratégicamente dentro de la carcasa protectora y dentro del tanque de agua de refrigeración. Las aletas de disipación de calor están espaciadas uniformemente en la pared exterior de la carcasa para mejorar la refrigeración pasiva.

Control del compresor PID: La velocidad del compresor del sistema está regulada por un controlador PID. La entrada es la diferencia de temperatura entre la temperatura real medida en la salida del lado de aire del evaporador de la cabina y la temperatura objetivo. La salida es una señal PWM utilizada para un control preciso de la velocidad del compresor.

Gestión térmica integrada del vehículo: el sistema integra el circuito de refrigeración del tren motriz del vehículo con el sistema de refrigeración del paquete de baterías y el sistema de aire acondicionado del automóvil. Todos los componentes están conectados a través de una relación lógica a nivel del vehículo, estableciendo una gestión térmica coordinada en todo el vehículo.

Innovaciones clave para la seguridad de las baterías

Protección de enfriamiento de modo dual: el monitoreo de temperatura en tiempo real activa el enfriamiento por aire basado en ventilador o el enfriamiento líquido basado en bomba de agua, según la gravedad del aumento de temperatura. Esta estrategia de doble enfoque mejora significativamente los márgenes de seguridad.

Alta eficiencia con bajo peso: la arquitectura de enfriamiento directo ofrece una eficiencia de enfriamiento superior al tiempo que minimiza el peso y el costo del sistema, lo que contribuye directamente a mejorar la vida útil de la batería, el funcionamiento seguro del paquete de baterías y una mayor eficiencia general de la batería.

Ahorro de energía de frecuencia variable: el sistema adapta la potencia del ventilador y la bomba de agua según los niveles de temperatura detectados, lo que reduce el consumo de energía durante el funcionamiento a baja temperatura.

Resultados comprobados y propiedad intelectual

El proyecto representa la implementación exitosa de una patente de invención nacional: "Un sistema de enfriamiento de baterías para vehículos de nuevas energías" (Patente No. ZL201810502762.X). El diseño patentado presenta una carcasa protectora, salidas de aire estratégicamente ubicadas con rejillas antipolvo y amortiguadores, ventiladores para convección forzada, placas conductoras térmicas montadas perpendiculares a las paredes de la carcasa y sensores de temperatura integrados para monitoreo en tiempo real.

El comité de evaluación final confirmó que el sistema se ha aplicado con éxito a la línea de productos de vehículos de fumigación de la empresa, donde ha ampliado eficazmente la vida útil de la batería, garantizado el funcionamiento seguro del paquete de baterías y mejorado la eficiencia de la batería. El producto ha logrado ventas comerciales, generando retornos económicos positivos.

Compromiso con la Seguridad Térmica Integral

Este proyecto refuerza la dedicación de Xiangyang Tenglong Automotive a la seguridad proactiva de las baterías. Al integrar este sistema de gestión térmica de enfriamiento directo en nuestra línea de vehículos, incluidos vehículos de fumigación, autobuses y vehículos de logística, garantizamos que nuestros clientes se beneficien de una mayor duración de la batería, un funcionamiento seguro y confiable de la batería y una mayor seguridad del vehículo en todas las condiciones operativas.

Propuesta de proyecto RD12 para el diseño de un sistema de gestión térmica de baterías de energía basado en enfriamiento directo para vehículos de nuevas energías