對于純電動商用車,目前多采用液冷式電池熱管理,其目的是通過調整電池箱內溫度,使其保持在電池適宜工作的溫度范圍,減小電池箱內最高溫度和最低溫度的差異。
水冷機組是純電動商用車熱管理系統重要的部件之一,用來滿足電池包的持續制冷需求。水冷機組主要由壓縮機、風扇、水泵、冷凝器、壓力傳感器、溫度傳感器、板式換熱器、電子膨脹閥、電池散熱板、PTC加熱器、管路等組成。
當電池需要冷卻時,水冷機組通過壓縮機壓縮制冷劑來提供制冷劑回路的循環動力,通過水泵來提供防凍液回路提供循環動力。電池通過散熱板與冷卻液進行換熱,加熱后的冷卻液被電子水泵送入換熱器內。
在換熱器內部一側通入制冷劑,一側通入冷卻液兩者在換熱器內充分換熱,熱量被制冷劑帶走,冷水流出換熱器在流入電池,形成循環。
壓縮機排出的高溫高壓氣體通過冷凝器向外散發熱量轉換為高壓低溫液態,高壓低溫液態制冷劑通過電子膨脹閥節流降壓并進入板式換熱器與電池包回路中的高溫防凍液進行換熱,從而實現電池包制冷。
電池需要加熱時,關閉制冷回路,開啟PTC加熱器,冷卻液被加熱后送入電池內部,通過散熱板加熱電池。電池包不需要冷卻時(如電池包內溫度25℃),則不啟動制冷系統和電池包液冷系統。
通過控制制冷回路通斷以及控制PTC加熱功率,可以實現控制冷卻熱的溫度,從而控制電池內部的溫度。
液冷方案因在換熱能力、換熱一致性、電池PACK密封性、NVH等方面都有很好的表現,因此在純電動商用車領域,大多采用液冷式電池熱管理系統。