Como Funciona um Aquecedor de Líquido de Arrefecimento de Alta Tensão?

Um aquecedor de líquido de arrefecimento de alta tensão usa energia elétrica do sistema de alta tensão do veículo para aquecer o líquido de arrefecimento. Uma bomba move o líquido de arrefecimento através do aquecedor e, em seguida, através das partes do sistema de gerenciamento térmico que necessitam de calor. Dependendo do circuito de líquido de arrefecimento do veículo, esse calor pode suportar o aquecimento da cabine, o gerenciamento da temperatura da bateria ou ambos.

Como funciona o processo de aquecimento?

Primeiro, o veículo fornece energia elétrica ao aquecedor. Um elemento de aquecimento converte essa energia em calor. O calor passa pela estrutura de transferência de calor do aquecedor e para o líquido de arrefecimento em fluxo. O design do elemento de aquecimento varia por produto, portanto, nem todos os aquecedores de líquido de arrefecimento de alta tensão usam o mesmo material ou construção.

A bomba de líquido de arrefecimento é uma parte importante desse processo. Ela mantém o fluxo através do aquecedor e transporta o líquido de arrefecimento aquecido para o circuito conectado. O desempenho do aquecedor, portanto, depende de mais do que apenas a entrada elétrica: o fluxo do líquido de arrefecimento, a temperatura de entrada e a forma como o veículo direciona o líquido de arrefecimento também importam.

Como a temperatura do líquido de arrefecimento é controlada?

O sistema de gerenciamento térmico do veículo solicita calor de acordo com suas condições de operação. O feedback de temperatura ajuda o sistema a regular o aquecimento e a responder quando as condições saem de sua faixa pretendida. O método de controle e as funções de proteção dependem do modelo do aquecedor e do design do veículo; eles devem ser verificados na documentação técnica do produto, em vez de serem assumidos como iguais para todos os aquecedores.

Para onde vai o calor?

Em um circuito de aquecimento da cabine, o líquido de arrefecimento aquecido pode passar por um trocador de calor que transfere calor para o ar que entra no compartimento de passageiros. Em um circuito de gerenciamento térmico da bateria, o líquido de arrefecimento aquecido pode ajudar a levar a bateria à sua temperatura operacional necessária. Algumas arquiteturas de veículos conectam essas funções, enquanto outras usam circuitos ou válvulas separadas para direcionar o fluxo.

Se você estiver escolhendo um aquecedor de líquido de arrefecimento de alta tensão para um projeto, comece com a tensão operacional do veículo, a potência de aquecimento necessária, o tipo de líquido de arrefecimento, a taxa de fluxo esperada, a faixa de temperatura de entrada, o espaço de instalação disponível e a interface de controle. Esses detalhes determinam se um aquecedor pode ser integrado ao seu circuito de líquido de arrefecimento e como seu desempenho deve ser avaliado.

O que determina o desempenho do aquecedor em um loop de líquido de arrefecimento real?

Um aquecedor não pode ser avaliado apenas pela potência nominal. A fonte de alta tensão disponível deve corresponder à faixa de operação do aquecedor, enquanto a taxa de fluxo do líquido de arrefecimento e a temperatura de entrada afetam como o calor é transportado através do circuito. O tipo de líquido de arrefecimento, o roteamento das mangueiras, a queda de pressão e os trocadores de calor conectados também influenciam o resultado.

As condições de instalação também importam. Sua equipe de engenharia deve verificar o espaço disponível, a direção de montagem, o arranjo das portas do líquido de arrefecimento, os conectores elétricos e o método de comunicação antes de selecionar uma unidade. O mesmo aquecedor pode se comportar de maneira diferente em duas plataformas de veículos quando seus circuitos de líquido de arrefecimento e estratégias de controle são diferentes.

Aquecimento da cabine e aquecimento da bateria exigem verificações diferentes

Para o aquecimento da cabine, o sistema deve fornecer calor útil ao trocador de calor da cabine sob as condições ambientais e de líquido de arrefecimento pretendidas. O fluxo de ar através do trocador de calor e o layout do circuito de líquido de arrefecimento também afetam a experiência de aquecimento do passageiro.

Para o aquecimento da bateria, o aquecedor se torna parte do sistema de gerenciamento térmico da bateria. Os limites de temperatura, a distribuição do líquido de arrefecimento e a estratégia de controle da bateria devem ser coordenados para que o pacote seja aquecido dentro das condições operacionais pretendidas pelo fabricante do veículo. Um aquecedor deve, portanto, ser selecionado como parte do loop térmico completo, em vez de um componente isolado.

Como escolher um aquecedor de líquido de arrefecimento de alta tensão

Antes de comparar modelos de aquecedores, prepare as seguintes informações do projeto:

• Faixa de operação de alta tensão: a tensão disponível para o aquecedor durante a operação normal do veículo.
• Fonte de baixa tensão: o suprimento auxiliar necessário para o controlador e eletrônicos relacionados.
• Meta de potência de aquecimento: o calor necessário para o circuito de cabine ou bateria pretendido.
• Informações do líquido de arrefecimento: tipo de líquido de arrefecimento, concentração esperada e condições de operação.
• Condições de fluxo e temperatura: taxa de fluxo esperada e faixa de temperatura de entrada.
• Envelope de instalação: espaço disponível, pontos de montagem e orientação das portas do líquido de arrefecimento.
• Requisitos de controle: interface de comunicação, lógica de habilitação e necessidades de integração do sistema do veículo.
• Aplicação: tipo de veículo e se o aquecedor atende à cabine, bateria ou outro circuito de líquido de arrefecimento.

Fornecer essas informações ajuda um fornecedor a comparar os requisitos do projeto com as condições operacionais documentadas de um aquecedor. Também reduz o risco de escolher uma unidade que atenda à meta de potência, mas conflite com a tensão do veículo, o loop de líquido de arrefecimento, o espaço de instalação ou o controlador.

Perguntas comuns sobre aquecedores de líquido de arrefecimento de alta tensão

Um aquecedor de líquido de arrefecimento de alta tensão precisa de uma bomba?

O aquecedor requer fluxo de líquido de arrefecimento através de seu caminho de transferência de calor. Na maioria dos sistemas de veículos, uma bomba de líquido de arrefecimento fornece essa circulação. As condições de fluxo necessárias dependem do aquecedor e do circuito térmico completo, portanto, elas devem ser confirmadas usando a documentação do produto e o design do veículo.

Um aquecedor pode suportar aquecimento da cabine e da bateria?

Algumas arquiteturas térmicas de veículos podem direcionar o líquido de arrefecimento aquecido para ambas as funções, enquanto outras usam circuitos ou válvulas separadas. A resposta depende do layout do sistema térmico, da estratégia de controle e das condições de operação.

O que controla a temperatura de saída do líquido de arrefecimento?

Sensores de temperatura e os controles de gerenciamento térmico do veículo fornecem feedback para regular a demanda de calor. O método de controle exato, a interface de comunicação e a resposta de proteção variam de acordo com o modelo do aquecedor e a plataforma do veículo.

O aquecedor de maior potência é sempre a melhor escolha?

Não. Um aquecedor adequado deve corresponder ao sistema elétrico, à demanda térmica, às condições do líquido de arrefecimento, ao envelope de instalação e à interface de controle. Selecionar a potência sem verificar essas condições pode criar problemas de integração ou desempenho.

Prepare seu projeto para a seleção do aquecedor

Se você estiver avaliando um aquecedor para um projeto de veículo elétrico, veículo comercial ou gerenciamento térmico de bateria, envie sua faixa de tensão, meta de potência de aquecimento, líquido de arrefecimento, taxa de fluxo, faixa de temperatura de entrada, espaço de instalação e requisitos de interface de controle. A EVLINK pode usar essas informações para ajudar a identificar uma configuração adequada para revisão técnica.

Ver opções de aquecedores de líquido de arrefecimento de alta tensão da EVLINK ou entre em contato com a equipe EVLINK com os requisitos do seu projeto.