我司已成功开发出热管理领域使用的双稳态电磁阀,且这种双稳态方案可推广到智能悬架、动力总成等其他对节能要求较高的汽车应用中。
一、什么是双稳态电磁阀?
简单来说,双稳态电磁阀就像汽车中的“智能开关”:
· 传统电磁阀:必须持续通电才能保持开或关,如同用手一直按住电灯开关。
· 双稳态电磁阀:只需“轻点一下”(短时脉冲电流),即可通过永磁体或机械结构自动锁定状态,无需额外耗电。
核心优势:
· 能耗降低95%以上:功耗仅为传统阀的1%-5%,显著提升整车能效。
· 可靠性倍增:无持续电流发热,寿命更长,适应严苛工况。
二、揭秘工作原理:磁力与机械的“默契协作”
双稳态电磁阀的“黑科技”源于其精密设计:
1. 永磁体:充当“记忆单元”,锁定动铁芯与定铁芯相对位置。
2. 线圈:通电瞬间产生磁场,与永磁体叠加或抵消,动铁芯动作。
3. 弹簧:辅助复位,确保开关动作快速精准。
工作原理:
双稳态电磁阀的动铁芯具有两个稳定位置位置A(图示位置)和位置B(静铁芯与动铁芯吸合位置),无需持续通电即可保持状态。其切换过程如下:
稳态A(默认保持状态)
· 永磁体:
永磁体产生的磁通通过磁路,形成固定方向的磁场(从永磁体N极→静铁芯→动铁芯→磁性罩→永磁体S极)。
· 动铁芯在位置A时,由于动铁芯与静铁芯之间的气隙较大,永磁体产生的磁力不足以克服弹簧力使得动铁芯运动,此时无需外部能量即可保持在稳态。
稳态切换过程(电磁驱动)
1. 电磁线圈通电(正向电流):
线圈电流产生附加磁场,其电磁磁场需与永磁磁场同向,总磁通增强,动铁芯所受电磁合力增大。
2. 磁力平衡打破:
当正向电流增加至电磁合力能够克服弹簧力时,动铁芯开始运动,从位置A切换至位置B,断电。
稳态B(切换后保持状态)
· 动铁芯吸附:
动铁芯与静铁芯之间的气隙为0。永磁体对动铁芯产生的磁通增大,足以克服弹簧力,此时无需外部能量即可保持在稳态。
稳态A(再次切换回去)
1. 电磁线圈通电(反向电流):
线圈电流产生附加磁场,其电磁磁场与永磁磁场反向,永磁磁场强度削弱,动铁芯所受电磁合力减小。
2. 磁力平衡打破:
当反向电流增加至电磁合力不足以克服弹簧力时,动铁芯开始运动,从位置B再次切换至位置A,断电。
三、汽车行业的革命性应用
双稳态电磁阀正在重新定义新能源汽车的关键系统:
1. 电池热管理:精准控制冷却液流量,防止电池过热或过冷,延长寿命并提升续航。
2. 空调系统:按需调节制冷剂流动,减少压缩机负载,降低能耗。
结语:小部件,大能量
双稳态电磁阀虽不起眼,却是新能源汽车能效革命的“幕后英雄”。它以创新设计破解能耗难题,为车企提供更高效、更可靠的解决方案。