通用汽车专利:电动汽车热管理的创新突破

文摘   2024-11-13 17:29   上海  



随着全球对电动汽车(EV)需求的激增,电池性能和寿命成为了行业发展的关键。其中,热管理是确保电动汽车可靠性和效率的重要环节。通用汽车最近公开的一项专利——一种用于电动车辆的可再充电能量存储系统(RESS)的冷却系统(CN118825484A),为这一领域带来了新的解决方案。

发明内容

通用汽车的这项专利详细介绍了一种创新的冷却系统,该系统包括冷却剂回路制冷剂回路。冷却剂回路被构造为引导冷却剂流通过RESS,从而有效地从RESS中移除热能。制冷剂回路则负责循环制冷剂流,通过冷却器在冷却剂回路和制冷剂回路之间传递热能。

该系统的核心创新在于引入了辅助回路和相变材料(PCM)。辅助回路流体地连接到冷却剂回路,可以选择性地引导冷却剂流的一部分穿过冷板的第一侧,与位于冷板第二侧的相变材料进行热能交换。这种设计使得冷却剂能够在进入冷却器之前进一步降低温度,从而提高冷却效率。

此外,该系统还包括一个或多个阀,用于控制冷却剂流的方向。这些阀可以是滑阀,能够灵活地调节冷却剂流的路径,以适应不同的冷却需求。

技术难点

这项专利在实现的过程中面临以下难点:

首先,相变材料的选择和管理是一个关键问题。冰或冷冻盐水等相变材料需要在特定的温度和压力条件下保持稳定,并且在融化后能够有效地排出热量。此外,冷板的材料和设计也需要精确控制,以确保高效的热能传递。

其次,阀门的控制精度和响应速度也是一个挑战。系统需要在不同的操作模式下灵活地调节冷却剂流的路径,这要求阀门具备高度的可靠性和精确性。此外,系统还需要集成温度传感器和控制算法,以实时监测和调整冷却剂的流动,确保在不同工况下都能提供最佳的冷却效果。


未来应用场景

以下是几个潜在的应用场景:

1.直流快速充电(DCFC):在电动汽车进行快速充电时,电池会产生大量热量。通过引导冷却剂流通过相变材料,系统可以迅速降低电池温度,提高充电效率,减少充电时间。
2.高性能驾驶:在高性能驾驶模式下,电动汽车的电池和电动马达会产生更高的热量。通过增强冷却系统,可以确保电池在高负荷下保持稳定性能,延长电池寿命。
3.长途驾驶和旅行:在长途驾驶或旅行中,车辆需要在高温环境下长时间运行。通过使用相变材料进行预冷,系统可以在出发前为电池提供额外的冷却能力,确保旅途中的舒适性和安全性。

4.车载应用:除了电池冷却外,这项技术还可以应用于车载其他需要高效热管理的设备,如电子设备、食品冷藏等。通过引导冷却剂流通过冷板,可以为车内提供额外的冷却或加热功能,提升乘客的舒适体验。


结论

通用汽车的这项专利展示了其在电动汽车热管理系统领域的一项创新成果。通过引入辅助回路和相变材料,系统能够在不同工况下提供高效的冷却效果,解决当前市场上电动汽车冷却系统的痛点。可能会吸引那些寻求在极端驾驶条件下保持车辆性能稳定的消费者和车队运营商。


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