近年來，以二氧化碳排放量低為特點的電動汽車 (EV) 得到了廣泛普及。從內燃機轉向混合動力汽車，再到完全依靠電池和電機運行的純電動汽車，開發工程師的重點也從發動機設計轉向了電動汽車特有的全新挑戰。本次為大家介紹的是熱管理對解鎖電動汽車性能的重要性，以及 TDK 電子元件在其中的作用。

為何熱管理會影響電動汽車的性能

在傳統的燃油車中，發動機燃燒產生的熱量可用來為乘客艙、發動機機油等供熱。而電動汽車的熱效率非常高，所以電池和電機等內部部件的無法作為熱源使用。因此，電動汽車需要加熱器來保持舒適的車內溫度，這就需要從駕駛用的電池汲取寶貴的電能。此外，用于電動汽車的鋰離子電池必須要根據環境溫度進行冷卻或加熱，以最大化提高電池性能并延長車輛駕駛距離。如果鋰離子電池過熱，不僅會縮短使用壽命，還會直接導致充電時間延長、行駛距離縮短以及其他性能下降。簡而言之，鑒于舒適性和電池節能的雙重要求，有效的熱控制對于電動汽車來說遠比燃油車更重要。

內燃機汽車和電動汽車的熱系統對比

與內燃機汽車相比，電動汽車需要更多元件進行熱管理，因此需要更復雜的熱系統。

電動汽車的熱管理技術

在電動汽車中，用于控制多個車輛部件溫度的熱管理系統非常復雜：它能高效地冷卻和加熱電池和電機，確保部件保持在最佳運行溫度。它還會與空調系統的加熱器和加熱泵協通工作，為乘客維持舒適的車內溫度。此外，熱管理系統還會根據外部環境的溫度變化進行相應變化。在冬季或寒冷的氣候時，它能防止電池溫度過低而導致性能下降，確保即使在低溫環境中也能穩定運行。

該系統通過空氣冷卻（吸入外部空氣）或液體冷卻（使用制冷劑）使部件保持在所需溫度。例如，冷卻系統可以將制冷劑均勻地循環到每個電池單元，以防止過熱。類似系統還用于冷卻電機。

電動汽車中的鋰離子電池位于座椅下面，通常占車輛重量的 20%-30%。它是車輛的主要熱源。

TDK 傳感器和電機控制器非常適合熱管理

霍爾傳感器和嵌入式電機控制器是對于控制空氣冷卻系統和調節制冷劑液體流動不可或缺的電子元件。在空氣冷卻系統中，電機控制器用于控制主動進氣格柵設備，該設備安裝在車輛的前格柵后面。根據車輛內部部件以及駕駛員的熱需求，精確控制驅動進氣格柵的電機，調節外部空氣的流入，以冷卻部件。當不需要空氣冷卻時，可以關閉格柵以減少空氣動力阻力，從而延長車輛駕駛距離。

主動進氣格柵安裝在前格柵后面，幫助優化車輛的內部溫度，并在不需要空氣冷卻時自動關閉，以減少空氣阻力。

電機控制器還用于液體冷卻系統，其中電機驅動控制液體、制冷劑和水分配的閥門，而霍爾傳感器則幫助調節分配。這樣可以精確調節制冷劑的流動，以確保電池、電機和其他部件能在合適的溫度下運行。

TDK 產品包括霍爾傳感器和電機控制器，廣泛用于各種冷卻系統的執行器。它們在各種溫度環境下都能準確運行，精確控制進氣格柵和閥門進行空氣冷卻，有助于提高電動汽車的性能。

Berko Kletzander 任職于 TDK 集團公司 TDK-Micronas，負責產品營銷，他介紹了產品的優勢。“熱管理對于電動汽車和內燃機汽車來說都很重要。但是，由于電動汽車不能使用電機作為熱源，而鋰離子電池需要根據外部溫度進行加熱或冷卻，因此需要更復雜的熱管理，這通常會大大增加所需元件的數量。”Kletzander 繼續說道：“TDK 提供豐富的集成嵌入式電機控制器產品組合。HVC 4x 系列 于2016 年開始量產，已經銷售一億多套，而現在的 HVC 5x 產品組合包含十個設備，專為提高電動汽車熱系統的性能和降低成本而設計。”

熱管理在電動汽車的未來發展中將發揮重要作用。自動駕駛系統和車載 AI 等新技術將會推動車載計算機的處理能力，并帶來新的熱管理挑戰。就像過熱會導致筆記本電腦故障一樣，電動汽車的功能故障也會導致嚴重的安全問題。高效的熱管理將會越來越重要，因為它可以使尖端技術提高電動汽車的性能和安全性。