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新能源汽車熱管理系統(tǒng),從電容、傳感器到功率器件的全面創(chuàng)新

Carol Li ? 來源:電子發(fā)燒友 ? 作者:李彎彎 ? 2025-04-23 00:27 ? 次閱讀
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電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李彎彎)在全球汽車產(chǎn)業(yè)向電動化、智能化加速轉型的背景下,汽車熱管理系統(tǒng)作為新能源汽車性能的核心保障,迎來爆發(fā)式增長機遇。

與傳統(tǒng)燃油車相比,新能源汽車熱管理系統(tǒng)復雜度顯著提升,新增電池熱管理、電機冷卻等需求,單車價值量從傳統(tǒng)燃油車的約1500元躍升至5000-11500元。據(jù)預測,2025年中國熱管理市場規(guī)模將超1000億元,全球市場突破3000億元。

與傳統(tǒng)燃油車熱管理系統(tǒng)的區(qū)別

傳統(tǒng)燃油車的熱管理主要涵蓋動力系統(tǒng)與座艙空調兩個方面。動力系統(tǒng)熱管理依賴于發(fā)動機的冷卻系統(tǒng),通過風冷或液冷方式散逸發(fā)動機運行時產(chǎn)生的熱量。而座艙空調熱管理則巧妙利用發(fā)動機運行時的余熱,通過熱管理控制系統(tǒng)對低溫環(huán)境下的座艙進行熱循環(huán),確保乘坐舒適度。同時,空調冷媒的制冷功能為座艙降溫提供了堅實保障。

新能源汽車的熱管理主要涵蓋電機/電控系統(tǒng)的熱控制、電池的熱管理,以及座艙空調的熱管理三個核心部分。

新能源汽車的冷卻系統(tǒng)是其熱管理的重要組成部分,它涵蓋了多個方面的冷卻管理。首先是電機/電控熱管理系統(tǒng),由于電動汽車在高功率輸出時會產(chǎn)生大量熱量,因此需要采用液冷或風冷等冷卻方式,以確保電機和電控系統(tǒng)不會因過熱而受損。其次是電池熱管理系統(tǒng),電池作為新能源汽車的核心部件,其性能對整車的續(xù)航和安全至關重要。該系統(tǒng)通常包括冷卻液循環(huán)、加熱功能以及溫度傳感等技術手段,旨在保持電池在最佳工作溫度范圍內。此外,座艙空調熱管理也是不可或缺的一環(huán),通過配備座椅加熱、空調系統(tǒng)等設施,不僅提升了駕駛的舒適性,還采用了諸如PTC加熱和熱泵空調等先進技術,進一步優(yōu)化了空調壓縮機的性能。

新能源汽車熱管理系統(tǒng)芯片創(chuàng)新解決方案

新能源汽車熱管理系統(tǒng)的芯片創(chuàng)新方案是提升系統(tǒng)效率、降低能耗、增強智能化水平的核心驅動力。隨著熱管理系統(tǒng)復雜度增加(如多回路耦合、全域能量管理),傳統(tǒng)控制芯片已難以滿足需求,芯片設計需在算力、集成度、能耗及可靠性等方面實現(xiàn)突破。

在上周慕尼黑上海電子展上,多家廠商展示汽車熱管理解決方案,如銀河微電展示了應用于汽車熱管理系統(tǒng)的產(chǎn)品,包括應用在電電動空調壓縮機、PTC加熱器、電子水泵/油泵、空調鼓風機調速、電子控制閥等,產(chǎn)品包多款N MOS用于BLDC驅動,多款IGBT單管用于PTC加熱及電動壓縮機等。

如納芯微展示了NovoGenius系列SoC熱管理系統(tǒng)解決方案,現(xiàn)場展示的Demo通過用NovoGenius系列的集成預驅SoC芯片NSUC1602控制水泵、通過全集成SoC芯片NSUC1610驅動風,通過氯圍燈驅NSUC1500控制背景色,實現(xiàn)了汽車熱管理的一些典型場票,包括加熱、冷卻、循環(huán)和吹風等動態(tài)功能。此外,該Demo支持實時調整與監(jiān)控水泵和風扇的速度及背景色。

如燦瑞科技展示了用于熱管理系統(tǒng)的磁傳感器、高性能數(shù)?;旌闲酒銸CS磁電流傳感器應用于汽車PTC加熱模塊,功能是檢測系統(tǒng)電流的大小。PTC加熱模塊是汽車中重要的一個部分,它可以為汽車提供必要的熱量,從而保證汽車的正常運行。OCS提供熱管理系統(tǒng)中的冷卻風扇電機驅動IC,有效幫助散熱器降溫,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。OCS MOSFET產(chǎn)品可應用于熱管理電機,如水泵和空調電機的驅動,具有高效的電機驅動能力,又能確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。

再如上海永銘展出高分子混合動力鋁電解電容器和液態(tài)鋁電解電容器,用于汽車熱管理系統(tǒng)。如其高分子混合動力鋁電解電容器VHT系列,適用于空調壓絡機控制/電子水閥/PTC,液態(tài)鋁電解電容器V3M系列適用于空調壓縮機控制,VKL系列適用于空調壓縮機控制/PTC,LKG系列適用于空調壓縮機控制。

總結

總而言之,熱管理系統(tǒng)是新能源汽車的“體溫調節(jié)中樞”,未來將向更高效、集成、智能的方向發(fā)展,直接解決用戶痛點(如冬季續(xù)航縮水、充電速度受限),同時推動電池技術和整車能效的突破。隨著800V高壓平臺、固態(tài)電池等新技術的落地,熱管理系統(tǒng)的創(chuàng)新將成為車企競爭的關鍵戰(zhàn)場。



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