电车要上水冷的原因主要有以下几点:
保护电池
- 维持最佳工作温度:电车常用的磷酸铁锂电池和三元锂电池对温度较为敏感。在低温环境下,锂电池性能下降,电池容量变小,在低于0℃时充电还可能造成析锂,导致电池不可逆损坏甚至短路燃烧;高温环境中,当超过55℃以1C的充电速度连续充放电50次以上,电池容量明显下降,寿命缩短,超过60℃则有过热燃烧、爆炸的风险。水冷系统可将电池温度控制在18-25℃的最佳工作温度区间内,保证电池性能稳定。
- 延长电池寿命:温度过高或过低都会加速电池的老化,影响电池的循环使用寿命。水冷系统能够使电池组温度保持均匀稳定,减少电池内部的化学副反应,从而延长电池的整体使用寿命。
保障电机性能
- 提高散热效率:电车电机在工作时会产生大量热量,尤其是在高功率输出或长时间运行的情况下。与风冷相比,水冷系统中冷却液的比热容比空气大,散热效果更好,能更快地将电机产生的热量带走。
- 维持稳定性能:如果电机过热,会导致电机的输出功率下降、效率降低,甚至可能出现故障。水冷系统能使电机在各种工况下都保持在合适的温度范围内,确保电机的性能稳定,保证车辆的动力输出和驾驶体验。
优化系统运行
- 实现集成热管理:水冷系统可以与电车的其他热管理需求相结合,如为电子控制单元(ECU)、充电器等部件散热,形成一个集成的热管理系统。通过合理设计冷却液的循环路径和控制策略,能够有效地分配热量,提高整个车辆系统的热管理效率。
- 适应复杂环境:无论是在高温的夏季还是寒冷的冬季,水冷系统都能通过相应的控制策略来调节电池和电机的温度。在低温时,可以通过加热冷却液来提升电池和电机的温度,使其快速达到最佳工作状态;在高温时,则加强散热,确保部件不会因过热而性能下降或出现安全问题。
提升安全性能
- 降低热失控风险:电池过热是导致电车热失控的主要原因之一,热失控可能引发火灾甚至爆炸等严重安全事故。水冷系统能够及时有效地带走电池产生的热量,降低电池热失控的风险,提高车辆的安全性。
- 增强系统可靠性:电机等关键部件在适宜的温度下运行,其机械性能和电气性能更加稳定,减少了因过热导致的部件损坏和故障概率,从而提高了整个电车系统的可靠性和稳定性,降低了维修成本和使用风险。