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热管理在汽车电气化时代的重要性

Electric & Hybrid Vehicle Technology International       2022-08-19

随着汽车行业加速向电动汽车迈进,整个汽车供应链的工程师正面临着前所未有的创新和适应挑战。

TI流体系统的首席技术官Johannes Helmich亲眼目睹了这些挑战以及它们带来的机遇。Johannes Helmich全面负责公司的技术路线图,负责从技术角度跟上市场需求,并确保我们的产品组合和战略的发展符合市场需求。

通过依靠从TI流体系统生产流体处理产品的100年历史中能够获得工程专业知识。但是,要真正满足现代OEM的需求,还必须跳出框框思考,用新技术,新工艺和不断创新来补充这些技术知识。

这是全球汽车制造商和零部件供应商面临的挑战,必须确保产品开发和工艺能力符合电气化时代的需求。但在进一步讨论之前,重要的是要了解变革的驱动因素以及这些变化与热管理的关系。

简而言之,电动汽车对热能需求的显著增加归结为效率。而这一切都始于驾驶者。电动汽车购买者最关心的问题之一当然是续航里程,这对原始设备制造商来说是一个重大挑战。他们必须开发能够提高效率和续航范围的新技术,而且必须以更快的速度和越来越大的规模做到这一点。

但是,要实现这一目标存在许多技术障碍。例如,电动汽车电池在特定的狭窄温度范围内表现最佳。如果温度太低,电池就会损坏。太高,其性能和效率受到显著影响。当电动汽车运行时,电池的温度可能会受到外部温度,充电,过度使用和无数其他因素的影响,这使得温度调节变得困难。

这就是热管理的用武之地。为了使电池保持在其狭窄的工作参数范围内,我们必须有效地控制其温度。同样的原理也适用于电驱动系统。如果你想生产一个紧凑而高效的电驱动架构,如果没有有效的热管理,你就无法做到这一点。

从本质上讲,这就是为什么热管理在混合动力和电动汽车领域变得更加重要的原因。寻找控制日益复杂的车辆架构的热流新方法,使它们能够尽可能高效地运行。

热管理解决方案

TI流体系统目前的主要关注点是开发高效、紧凑的模块化热管理解决方案。正如之前提到的,这需要经验和创新的融合。在经验方面,我们正在从我们的储罐和流体输送部门获取我们的车辆系统能力和专业知识,并将其应用于高效和紧凑的热系统的开发。

通过这样做,我们始终注重核心技术。例如,使用通常用于制造油箱的吹塑工艺来提供冷却液歧管,并将流量控制功能(阀门、泵等)集成到这些模块中。我们也在研究制冷剂产品线中的类似创新。使用制冷剂会带来一系列独特的挑战,因为您需要了解不同制冷剂在不同压力和温度下的热和化学行为。同样的效率和紧凑性原则也适用于制冷剂系统。

在创新方面,一个令人兴奋的进步是使用仿真技术来加快产品开发和验证周期。在我们位于德国拉施塔特新开业的电动汽车创新中心(eMIC)中,我们可以上传原始设备制造商的车辆数据,然后在完整的电动汽车架构中显示,分析和重新设计热系统,模块和组件的3D模型。

这一切都是使用高分辨率的900万像素LED面板完成的,该面板尺寸为9米×2.5米,这创造了一个真正改变游戏规则的模拟环境。这意味着我们不需要在开发周期的早期阶段构建硬件,因此它具有令人难以置信的时间和成本效益。

一旦我们在给定的OEM架构中模拟了一个紧凑,高效的热模块,我们就可以继续设计产品,3D打印它,组装,测试并将其集成到汽车中,所有这些都在eMIC进行。这种以客户为中心的端到端解决方案是市场所要求的;原始设备制造商之间真正渴望在电动汽车的产品开发方面进行合作,因为没有浪费时间的余地。我们的Ratstatt中心是到2023年开放的五个中心中的第一个,预计TI Fluid Systems将能够很好地利用这一新兴的增强协作需求。

为了支持该行业向全面电气化过渡,不能采取折衷措施。组件制造商及其工程团队必须完全致力于接受未来的变化。您需要接受变化,准备好投资一套新的技术,技能,软件和机电一体化。您还需要投资一套不同的软件架构和工具,使您的工程师能够提供新产品,同时在短时间内提供新的灵活制造流程。您必须随着市场的不断发展不断提供新的创新。

通过共同努力,汽车行业能够而且将驾驭这一转变,未来工程师将成为转型的核心。


关键词:热管理;汽车工程;电气化;TI流体系统