Pe măsură ce industria transporturilor trece de la motoarele cu combustie internă (ICE) la vehiculele electrice (EV), producătorii de echipamente originale (OEM) de vehicule comerciale și de specialitate se concentrează pe aducerea pe piață a platformelor lor de vehicule electrice. Acești producători OEM nu se confruntă doar cu decizii de inginerie marginale, ci și cu decizii aproape revoluționare. Un domeniu special al provocării a fost modul de gestionare eficientă a sarcinilor termice în vehiculele electrice. Managementul termic ar putea fi una dintre cele mai puțin vizibile inovații, dar este cea mai modernă frontieră în transportul vehiculelor electrice, deoarece determină longevitatea, performanța și siguranța vehiculelor electrice.
Indiferent dacă este în ICE sau EV, funcția sistemului de management termic al acestor vehicule comerciale este de a menține componentele grupului de propulsie în intervalele de temperatură dorite. Dacă o componentă funcționează în mod continuu în afara acestor intervale, durata de viață a componentei ar putea fi compromisă sau ar putea apărea daune permanente în cazuri grave. Prin urmare, atât sistemele EV, cât și ICE sunt mai puțin eficiente la temperaturi scăzute și medii fierbinți. Pe vreme rece, un sistem de management termic bine conceput ar permite o încălzire rapidă și eficientă a sistemului pentru a aduce aceste componente la intervalul lor ideal de temperatură. În timp ce, pe vreme caldă, aceste sisteme trebuie să fie menținute în intervalul lor ideal de temperatură prin respingerea încărcăturilor termice în exces în mediu pentru a preveni deteriorarea acestor componente.
În ceea ce privește diferențele de management termic între ICE și EV, cea mai evidentă este sursa de căldură. Într-un EV, sarcina de căldură primară este din două zone principale - pachetul de baterii (atât ciclurile de încărcare, cât și ciclurile de descărcare) și electronica de putere (motoare de tracțiune, invertoare, convertoare, încărcătoare de bord etc.). În timp ce într-un vehicul ICE, sarcina de căldură primară provine din procesul de ardere, iar majoritatea motoarelor cu ardere funcționează cel mai eficient în intervalul de temperatură de 85°C – 215°C. În cazul vehiculelor electrice, majoritatea electronicelor de putere sunt proiectate pentru a fi operate la temperaturi mai ridicate, 30°C – 145°C, dar temperatura ideală pentru majoritatea acumulatorilor litiu-ion este 25°C – 35°C, ceea ce este mult mai scăzut și mai îngust. Acest lucru duce în cele din urmă la necesitatea unui sistem de management termic mai sofisticat pentru bateriile. Managementul termic ar putea include o buclă activă (un sistem de refrigerare în două faze pentru răcirea sub-ambient), o buclă de încălzire pentru condiții de vreme rece și o buclă pasivă (răcire monofazată) pentru când temperatura ambientală este mai mică decât temperatura acumulatorului. În timp ce sistemul de management termic pentru electronica de putere necesită doar răcire pasivă, în care aerul ambiental este utilizat pentru răcirea componentelor.
O complexitate suplimentară poate fi introdusă în sistemul de management termic al EV prin combinarea acestor bucle, acolo unde este posibil, pentru a gestiona eficient sarcinile termice și a se potrivi în constrângerile de spațiu ale unui vehicul comercial. Câteva exemple de realizare a acestui lucru includ utilizarea unui sistem de refrigerare într-un mod de pompă de căldură, utilizarea căldurii reziduale de la motoarele de tracțiune și electronica de putere sau o combinație a acestor strategii în care sunt necesare mai multe pompe și supape, precum și controale complexe pentru direcționarea lichidului de răcire și optimizarea vitezei pompei. În schimb, sistemul de management termic pentru un vehicul ICE convențional este mult mai simplu – folosind o singură buclă de lichid de răcire care cuprinde un schimbător de căldură care este răcit cu aer cu aer forțat.
Inovațiile în controlul eficient al temperaturilor componentelor vehiculelor electrice sunt la vârf pentru a face viabile vehiculele comerciale electrificate ale flotei. Proiectarea unui sistem de management termic pentru a gestiona eficient încărcăturile termice și a unui sistem care se potrivește constrângerilor de spațiu ale unui vehicul comercial, în același timp care îndeplinește în mod fiabil mediul de operare grele necesită expertiză specializată în managementul termic. Folosind peste o sută de ani de experiență în managementul termic, Modine EVantage™ Battery Thermal Management System (BTMS), Electronics Cooling Package (ECP) combină tehnologia de ultimă oră, proprietară a schimbătorului de căldură Modine cu produse electrice adaptate și inteligente (pompe, supape, ventilatoare, compresoare, încălzitoare) pentru a oferi o soluție completă, concepută pentru a se potrivi oricărui șasiu. Cu controlerul termic principal inclus și firmware-ul dezvoltat de Modine, sistemele noastre termice complete s-au dovedit că oferă performanțe maxime la cel mai mic consum de energie.
