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新能源汽車熱管理系統,從電容、傳感器到功率器件的全面創新

Carol Li ? 來源:電子發燒友 ? 作者:李彎彎 ? 2025-04-23 00:27 ? 次閱讀

電子發燒友網報道(文/李彎彎)在全球汽車產業向電動化、智能化加速轉型的背景下,汽車熱管理系統作為新能源汽車性能的核心保障,迎來爆發式增長機遇。

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

與傳統燃油車熱管理系統的區別

傳統燃油車的熱管理主要涵蓋動力系統與座艙空調兩個方面。動力系統熱管理依賴于發動機的冷卻系統,通過風冷或液冷方式散逸發動機運行時產生的熱量。而座艙空調熱管理則巧妙利用發動機運行時的余熱,通過熱管理控制系統對低溫環境下的座艙進行熱循環,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,由于電動汽車在高功率輸出時會產生大量熱量,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不會因過熱而受損。其次是電池熱管理系統,電池作為新能源汽車的核心部件,其性能對整車的續航和安全至關重要。該系統通常包括冷卻液循環、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,通過配備座椅加熱、空調系統等設施,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,進一步優化了空調壓縮機的性能。

新能源汽車熱管理系統芯片創新解決方案

新能源汽車熱管理系統的芯片創新方案是提升系統效率、降低能耗、增強智能化水平的核心驅動力。隨著熱管理系統復雜度增加(如多回路耦合、全域能量管理),傳統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的產品,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熱管理系統解決方案,現場展示的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,實現了汽車熱管理的一些典型場票,包括加熱、冷卻、循環和吹風等動態功能。此外,該Demo支持實時調整與監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的磁傳感器、高性能數模混合芯片,其OCS磁電流傳感器應用于汽車PTC加熱模塊,功能是檢測系統電流的大小。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提供熱管理系統中的冷卻風扇電機驅動IC,有效幫助散熱器降溫,確保系統穩定運行。OCS MOSFET產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,又能確保系統的穩定性與安全性。

再如上海永銘展出高分子混合動力鋁電解電容器和液態鋁電解電容器,用于汽車熱管理系統。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,熱管理系統是新能源汽車的“體溫調節中樞”,未來將向更高效、集成、智能的方向發展,直接解決用戶痛點(如冬季續航縮水、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、固態電池等新技術的落地,熱管理系統的創新將成為車企競爭的關鍵戰場。



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