新能源車熱管理系統(tǒng)

新能源整車熱管理系統(tǒng)2新能源整車熱管理系統(tǒng)新能源整車熱管理系統(tǒng)12新能源動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)3新能源電驅(qū)熱管理系統(tǒng)新能源整車熱管理系統(tǒng)3新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)新能源整車熱管理分析4概述新能源整車熱管理系統(tǒng)組成新能源整車熱管理開發(fā)內(nèi)容新能源熱管理開發(fā)目的新能源整車熱管理開發(fā)指標(biāo)新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹5新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹整車熱管理是從整車角度統(tǒng)籌車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)、電池、電機(jī)等相關(guān)部件及子系統(tǒng)相關(guān)匹配、優(yōu)化與控制，有效解決整車熱相關(guān)問題，使得各功能模塊處于最佳溫度工況區(qū)間，提高整車經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，保證車輛安全行駛。新能源汽車熱管理系統(tǒng)是從傳統(tǒng)燃油車熱管理系統(tǒng)衍生過來的，既有傳統(tǒng)燃油車熱管理系統(tǒng)的共同部分如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等，卻又多了電池電機(jī)電控等新增部分的冷卻系統(tǒng)。以三電取代發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，較傳統(tǒng)燃油車在熱管理系統(tǒng)上的主要變化，以電動(dòng)壓縮機(jī)替代普通壓縮機(jī)、新增了電池冷卻板、電池冷卻器、PTC加熱器或熱泵等部件。概述6新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源整車熱管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油車的差異概述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路7新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源整車熱管理系統(tǒng)組成8動(dòng)力電池冷卻回路新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源整車熱管理系統(tǒng)組成9電驅(qū)冷卻回路新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源整車熱管理系統(tǒng)組成10新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源整車熱管理開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)部件熱保護(hù)空調(diào)及電池冷卻系統(tǒng)電驅(qū)冷卻系統(tǒng)新能源整車熱管理開發(fā)內(nèi)容11舒適節(jié)能經(jīng)濟(jì)耐久開發(fā)目的安全更好的機(jī)艙熱保護(hù)，防止機(jī)艙自燃，電池?zé)崾Э?、電機(jī)退磁等優(yōu)化的電池、電機(jī)冷卻策略，提高整車安全性能滿足除霜除霧安全法規(guī)需要新能源熱管理開發(fā)目的新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹12節(jié)能經(jīng)濟(jì)耐久開發(fā)目的安全更緊湊的機(jī)艙布置、增大乘員艙空間更好的冷卻系統(tǒng)，提高空調(diào)性能更低速的冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，提升NVH更好的乘員艙舒適性舒適新能源熱管理開發(fā)目的新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹13經(jīng)濟(jì)耐久開發(fā)目的安全舒適節(jié)能降低熱管理系統(tǒng)能耗，提高純電續(xù)駛里程更少的機(jī)艙進(jìn)氣，降低風(fēng)阻更優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)本體熱保護(hù)，降低油耗發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣保護(hù)，獲得更好的油耗經(jīng)濟(jì)性新能源熱管理開發(fā)目的新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹14耐久開發(fā)目的安全舒適節(jié)能經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化冷卻模式、降低冷卻模塊成本最佳熱保護(hù)模式，降低材料成本更高效的熱解決方案，減少試驗(yàn)、整改成本新能源熱管理開發(fā)目的新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹15開發(fā)目的安全舒適節(jié)能經(jīng)濟(jì)耐久更合理的機(jī)艙溫度，防止零部件過高出現(xiàn)性能衰退更合理的低溫保護(hù)，防止低溫失效新能源熱管理開發(fā)目的新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹16發(fā)動(dòng)機(jī)水溫正常行駛工況下，保持在合理區(qū)間極限運(yùn)行工況下，不超過水溫上限水溫上限越高，越利于散熱系統(tǒng)散熱，但對(duì)相關(guān)系統(tǒng)要求越高。電池冷卻回路入水口流量及溫度電機(jī)冷卻回路入水口流量及溫度熱管理系統(tǒng)自身能耗（壓縮機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)等）油溫發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度、變速器機(jī)油溫度、減速器油溫油溫上限取決于機(jī)油品質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度熱敏部件表面、環(huán)境（空氣）溫度熱敏部件通常包括橡膠、塑料、電子元件等電池總成充電時(shí)間電池壽命新能源熱管理開發(fā)指標(biāo)新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源整車熱管理系統(tǒng)17新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)新能源整車熱管理分析18空調(diào)系統(tǒng)的基本架構(gòu)及原理實(shí)例介紹典型零部件功能新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)191、空調(diào)系統(tǒng)組成2、空調(diào)系統(tǒng)的基本架構(gòu)及原理3、實(shí)例介紹4、典型零部件功能空調(diào)系統(tǒng)20制冷系統(tǒng)（暖風(fēng)系統(tǒng)）HVAC乘員艙（控制）1、空調(diào)系統(tǒng)組成空調(diào)系統(tǒng)21制冷系統(tǒng)作用及組成：

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)對(duì)車內(nèi)空氣或由外部進(jìn)入車內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行冷卻或除濕，使車內(nèi)空氣變得涼爽舒適。制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、散熱風(fēng)扇、管道、制冷劑等組成。制冷系統(tǒng)新能源熱管理相關(guān)系統(tǒng)和零部件——空調(diào)系統(tǒng)1、空調(diào)系統(tǒng)組成22暖風(fēng)系統(tǒng)作用及組成：

空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液給車內(nèi)空氣或由外部進(jìn)入車內(nèi)的新鮮空氣加熱，以達(dá)到取暖、除濕的目的。在冬天還可以給前、后風(fēng)窗玻璃除霜、除霧。暖風(fēng)系統(tǒng)由加熱器、熱水閥、水管、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液組成。暖風(fēng)系統(tǒng)新能源熱管理相關(guān)系統(tǒng)和零部件——空調(diào)系統(tǒng)1、空調(diào)系統(tǒng)組成傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)基本構(gòu)架—制冷和采暖傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)制冷傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)采暖1、冷凝和蒸發(fā)兩個(gè)概念是相對(duì)于制冷劑（如r134a）的狀態(tài)而言。2、制冷循環(huán)是制冷劑（r134a）的循環(huán)；采暖循環(huán)是冷卻液（水-乙二醇）的循環(huán)。3、空調(diào)制冷，鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)空氣循環(huán)，空氣通過蒸發(fā)器溫度降低，從而達(dá)到吹至乘員艙的空氣是冷空氣（5℃）。4、空調(diào)制熱，鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)空氣循環(huán)，空氣通過暖風(fēng)芯體溫度升高，從而達(dá)到吹至乘員艙的空氣是熱空氣（65℃）。發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器乘員艙前艙乘員艙前艙過冷式冷凝器壓縮機(jī)H閥蒸發(fā)器暖風(fēng)芯體電子水泵發(fā)動(dòng)機(jī)高溫高壓氣態(tài)高溫高壓液態(tài)低溫低壓氣態(tài)空調(diào)系統(tǒng)2、空調(diào)系統(tǒng)的基本架構(gòu)及原理1、空調(diào)制冷，純電動(dòng)與傳統(tǒng)燃油車沒有區(qū)別。2、電池冷卻，在傳統(tǒng)空調(diào)冷卻的支路增加chiller換熱器，通過電子膨脹閥控制。純電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)基本構(gòu)架1—制冷和冷卻空調(diào)系統(tǒng)的基本架構(gòu)及原理2、空調(diào)系統(tǒng)的基本架構(gòu)及原理純電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)基本構(gòu)架2—采暖及加熱1、空調(diào)采暖，在純電動(dòng)車中有三種形式：PTC水暖系統(tǒng)、PTC空暖系統(tǒng)以及熱泵系統(tǒng)。2、上圖為PTC水暖系統(tǒng)，純電動(dòng)與傳統(tǒng)燃油車的區(qū)別在于發(fā)熱源。傳動(dòng)車來自發(fā)動(dòng)機(jī)，而純電動(dòng)車的來自PTC。3、電池加熱，在傳統(tǒng)空調(diào)冷卻的支路增加chiller換熱器，通過比例三通閥控制。PTC水暖系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)2、空調(diào)系統(tǒng)的基本架構(gòu)及原理空調(diào)相關(guān)系統(tǒng)總成空調(diào)系統(tǒng)3、實(shí)例介紹序號(hào)名稱序號(hào)名稱1電控定排壓縮機(jī)8暖風(fēng)芯體2過冷式冷凝器9Chiller3膨脹閥10電子膨脹閥4蒸發(fā)器11電子截流閥5水泵112水箱16PTC13水泵27比例三通閥14水箱215水冷板1、膨脹閥、蒸發(fā)器和暖風(fēng)芯體都包含在空調(diào)箱總成當(dāng)中。2、電子截流閥：控制蒸發(fā)器和Chiller是否同時(shí)工作（空調(diào)制冷和電池冷卻）。3、電子膨脹閥：控制Chiller中制冷劑的流量。4、比例三通閥：控制暖風(fēng)芯體和chiller工作的流量分配比例（空調(diào)采暖和電池加熱）。5、電控定排壓縮機(jī)：通過調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)整流量。空調(diào)系統(tǒng)3、實(shí)例介紹序號(hào)名稱1電控定排壓縮機(jī)2過冷式冷凝器3膨脹閥4蒸發(fā)器5電子膨脹閥6Chiller7電子截止閥8高壓管路9低壓管路空調(diào)制冷系統(tǒng)總成零部件1、空調(diào)制冷，鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)將外界空氣送到乘員艙，空氣通過蒸發(fā)器溫度降低，從而達(dá)到吹至乘員艙的空氣是冷空氣（5℃）。2、制冷循環(huán)路徑如下圖所示：18(1)235648(2)79(1)8(3)9(2)空調(diào)系統(tǒng)3、實(shí)例介紹1）空調(diào)制冷空調(diào)制冷系統(tǒng)總成空調(diào)采暖系統(tǒng)總成序號(hào)名稱1水泵2PTC3比例三通閥4暖風(fēng)芯體5Chiller6水箱7PTC加熱循環(huán)管路空調(diào)采暖系統(tǒng)總成零部件1、空調(diào)采暖，鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)將外界空氣送到乘員艙，空氣通過暖風(fēng)芯體溫度升高，從而達(dá)到吹至乘員艙的空氣是熱空氣（65℃）。2、采暖循環(huán)路徑如下圖所示：17(1)25647(2)37(4)7(5)7(3)空調(diào)系統(tǒng)3、實(shí)例介紹1）空調(diào)采暖3）電池冷卻序號(hào)名稱序號(hào)名稱1壓縮機(jī)6水箱2冷凝器7水冷板3電子膨脹閥8高壓管路4Chiller9低壓管路5水泵10電池冷卻循環(huán)管路電池冷卻系統(tǒng)總成電池冷卻系統(tǒng)總成零部件1、電池冷卻系統(tǒng)由上表零部件組成。2、水箱取到補(bǔ)冷卻液的作用。3、Chiller的作用是兩路循環(huán)熱交換的中心。4、電池冷卻循環(huán)路徑如右圖所示：18(1)235748(2)910（2)10(1)10（2)6空調(diào)系統(tǒng)3、實(shí)例介紹4）電池加熱序號(hào)名稱序號(hào)名稱1水泵16PTC加熱循環(huán)管路2PTC7水泵23比例三通閥8水冷板4Chiller9水箱25水箱110電池冷卻循環(huán)管路電池加熱系統(tǒng)總成電池加熱系統(tǒng)總成零部件1、電池加熱系統(tǒng)由上表零部件組成。2、水箱取到補(bǔ)冷卻液的作用。3、Chiller的作用是兩路循環(huán)熱交換的中心。4、電池加熱循環(huán)路徑如右圖所示：78410（2)10(1)10（2)916(1)256(2)36(3)空調(diào)系統(tǒng)3、實(shí)例介紹序號(hào)名稱功能1壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)中的動(dòng)力元件——輸入轉(zhuǎn)速；輸出流量和進(jìn)出口壓力和溫度2冷凝器制冷系統(tǒng)中的放熱元件——輸入風(fēng)量、進(jìn)口壓力、溫度和流量；輸出出口的壓力和溫度3膨脹閥制冷系統(tǒng)中的節(jié)流元件——輸入流量、進(jìn)口壓力和溫度；輸出出口的壓力和溫度4蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)中的吸熱元件——輸入風(fēng)量、進(jìn)口壓力、溫度和流量；輸出出口的壓力和溫度5水泵冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中的動(dòng)力元件——輸入轉(zhuǎn)速；輸出流量和進(jìn)出口壓力6PTC采暖和加熱系統(tǒng)中的發(fā)熱元件——輸入流量和功率；輸出進(jìn)、出口溫度7比例三通閥采暖和加熱系統(tǒng)中的流量調(diào)節(jié)元件——輸入開度；輸出流量的分配比例8暖風(fēng)芯體采暖系統(tǒng)中的放熱元件——輸入風(fēng)量、流量、進(jìn)口壓力和溫度；輸出出口的壓力和溫度9Chiller冷卻和加熱系統(tǒng)中的熱交換元件——冷卻系統(tǒng)中起著與蒸發(fā)器相似的功能；加熱系統(tǒng)中起著與暖風(fēng)芯體相似的功能10電子膨脹閥冷卻系統(tǒng)中的節(jié)流元件——輸入流量、進(jìn)口壓力和溫度；輸出出口的壓力和溫度11電子截流閥控制冷卻系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)是否同時(shí)工作12水冷板冷卻和加熱系統(tǒng)中的熱交換元件——輸入流量、進(jìn)口壓力和溫度；輸出出口壓力和溫度空調(diào)系統(tǒng)4、相關(guān)系統(tǒng)及零部件功能介紹33chiller是純電動(dòng)或混動(dòng)汽車電池?zé)峁芾淼囊粋€(gè)關(guān)鍵部件，它的作用在于引入空調(diào)系統(tǒng)中的冷媒，在膨脹閥節(jié)流后蒸發(fā)，吸收電池冷卻回路中冷卻液的熱量，此過程冷媒通過熱交換將冷卻液的熱量帶走，起到給電池降溫的作用?？照{(diào)系統(tǒng)4、相關(guān)系統(tǒng)及零部件功能介紹電池冷卻器（chiller）34Chiller（電池冷卻器）的基本結(jié)構(gòu)國內(nèi)外各廠商chiller的基本結(jié)構(gòu)都大同小異，如右圖所示，分別由兩個(gè)冷卻液進(jìn)出口管，兩個(gè)冷媒進(jìn)出管，一個(gè)換熱主體和一個(gè)外部蒸發(fā)器組成。空調(diào)系統(tǒng)4、相關(guān)系統(tǒng)及零部件功能介紹35Chiller（電池冷卻器）的工作原理如下圖所示，換熱器的主體是有許多板式換熱器片堆疊起來的，冷卻液和冷媒以對(duì)流的形式流入換熱器主體。在換熱器主體中，冷卻液和冷媒隔層間隔開，互相形成三明治結(jié)構(gòu)。對(duì)流過程中熱量從冷卻液轉(zhuǎn)移到冷媒上，以實(shí)現(xiàn)換熱。電池冷卻器的功率大小、水泵的功率大小、冷卻液的流速、冷媒流速等都會(huì)直接影響到電池冷卻的效果?？照{(diào)系統(tǒng)4、相關(guān)系統(tǒng)及零部件功能介紹36空調(diào)系統(tǒng)4、相關(guān)系統(tǒng)及零部件功能介紹熱泵系統(tǒng)工作原理2壓縮機(jī)5熱泵（類似電池冷卻器的液液換熱方式）6膨脹閥7蒸發(fā)器理論上，壓縮機(jī)耗電能1，熱泵獲熱能4，蒸發(fā)器獲制冷量3。37空調(diào)系統(tǒng)4、相關(guān)系統(tǒng)及零部件功能介紹熱泵系統(tǒng)（寶馬I3）制冷循環(huán)38空調(diào)系統(tǒng)4、相關(guān)系統(tǒng)及零部件功能介紹熱泵系統(tǒng)（寶馬I3）制熱循環(huán)39空調(diào)系統(tǒng)4、相關(guān)系統(tǒng)及零部件功能介紹熱泵系統(tǒng)（寶馬I3）混合循環(huán)新能源整車熱管理系統(tǒng)40新能源整車熱管理系統(tǒng)介紹新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)新能源整車熱管理分析41新能源整車熱管理分析冷卻系統(tǒng)機(jī)艙熱管理CFD分析42冷卻系的作用保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度，零部件機(jī)械強(qiáng)度及合理間隙保證燃燒室正常溫度，避免異常燃燒，優(yōu)化性能保證自動(dòng)變速箱正常油溫，防止傳動(dòng)性能下降為乘員倉提供暖風(fēng)冷卻系統(tǒng)能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。既要防止發(fā)動(dòng)機(jī)夏天過熱，又要防止發(fā)動(dòng)機(jī)冬季過冷。在啟動(dòng)時(shí)還要保證發(fā)動(dòng)機(jī)能迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。1、冷卻系統(tǒng)功能（這里針對(duì)傳統(tǒng)燃油車）冷卻系統(tǒng)43冷卻系的作用保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度，零部件機(jī)械強(qiáng)度及合理間隙保證燃燒室正常溫度，避免異常燃燒，優(yōu)化性能保證自動(dòng)變速箱正常油溫，防止傳動(dòng)性能下降為乘員倉提供暖風(fēng)發(fā)動(dòng)機(jī)是將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置，在內(nèi)燃機(jī)不斷地工作中，汽缸內(nèi)部溫度達(dá)2000℃以上，為保證機(jī)械連續(xù)有效地工作，必須對(duì)相應(yīng)部件采取冷卻措施，尤其是氣門周圍更為重要；但是又不能過冷卻，比如在啟動(dòng)階段應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)盡快熱起來，否則燃油霧化困難，影響燃燒及排放，增加油耗；冷卻系統(tǒng)還保證機(jī)油正常工作溫度，防止機(jī)油高溫老化及失去潤滑作用。發(fā)動(dòng)機(jī)理想的冷卻液溫度在95℃~115℃之間，機(jī)油溫度在125~145℃之間1、冷卻系統(tǒng)功能冷卻系統(tǒng)44冷卻系的作用保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度，零部件機(jī)械強(qiáng)度及合理間隙保證燃燒室正常溫度，避免異常燃燒，優(yōu)化性能保證自動(dòng)變速箱正常油溫，防止傳動(dòng)性能下降為乘員倉提供暖風(fēng)對(duì)于自動(dòng)變速箱車型，冷卻系統(tǒng)還需保證變速箱油溫在正常工作范圍內(nèi)，一般自動(dòng)變速箱油溫控制在100℃~125℃之間。1、冷卻系統(tǒng)功能冷卻系統(tǒng)45冷卻系的作用保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度，零部件機(jī)械強(qiáng)度及合理間隙保證燃燒室正常溫度，避免異常燃燒，優(yōu)化性能保證自動(dòng)變速箱正常油溫，防止傳動(dòng)性能下降為乘員倉提供暖風(fēng)一部分高溫冷卻液通過空調(diào)系統(tǒng)為乘員倉提供暖風(fēng)。1、冷卻系統(tǒng)功能冷卻系統(tǒng)46發(fā)動(dòng)機(jī)過熱的危害1)降低充氣效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降；2)早燃和爆燃的傾向加大，使零件因承受額外沖擊性負(fù)荷而造成早期損壞；3)運(yùn)動(dòng)件的正常間隙（熱脹冷縮）被破壞，運(yùn)動(dòng)阻滯，磨損加劇，甚至損壞；4)潤滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損；5)零件的機(jī)械性能降低，導(dǎo)致變形或損壞。2、冷卻系統(tǒng)失效危害冷卻系統(tǒng)47發(fā)動(dòng)機(jī)過冷的危害1)進(jìn)入氣缸的混合氣(或空氣)溫度太低，可燃混合氣品質(zhì)差（霧化差），使點(diǎn)火困難或燃燒遲緩，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，燃料消耗量增加（熱量流失過多，燃油凝結(jié)流進(jìn)曲軸箱）。2)燃燒生成物中的水蒸汽易凝結(jié)成水而與酸性氣體形成酸類，加重了對(duì)機(jī)體和零件的侵蝕作用；3)未汽化的燃料沖刷和稀釋零件表面(氣缸壁、活塞、活塞環(huán)等)上的油膜，使零件磨損加劇。4)潤滑油黏度增大，流動(dòng)性差，造成潤滑不良，加劇機(jī)件磨損，增大功率消耗。2、冷卻系統(tǒng)失效危害冷卻系統(tǒng)483、冷卻系統(tǒng)原理圖、布置圖冷卻系統(tǒng)49

在水冷型冷卻系中，冷卻水由水泵驅(qū)動(dòng)，流過發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套、缸蓋及氣門座等受熱部件的水套并吸熱，溫度升高；流入散熱器，釋放所吸收的熱量，溫度下降到吸熱前的水平，然后回到水泵口；如此周而始，形成冷卻系統(tǒng)的水循環(huán)。3、冷卻系統(tǒng)原理圖、布置圖冷卻系統(tǒng)501. 散熱器2. 變速箱油冷器3. 散熱器出口溫度傳感器4. 變速箱油節(jié)溫器5. 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液節(jié)溫器6. 發(fā)動(dòng)機(jī)出水節(jié)溫器7. 電子水泵（200W，西門子）8. 暖風(fēng)機(jī)散熱器9. 水閥10.系統(tǒng)除氣管11.膨脹箱12.變速箱油冷器13.系統(tǒng)除氣管14.電子冷卻風(fēng)扇15.發(fā)動(dòng)機(jī)油冷卻器（油與水換熱）BMWX5L6+自動(dòng)擋系統(tǒng)布置圖3、冷卻系統(tǒng)原理圖、布置圖冷卻系統(tǒng)51散熱量使發(fā)動(dòng)機(jī)得到足夠的冷卻，即使在可能遇到的最高氣溫以及加上所有的附加熱負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)仍能正常工作；還要考慮由于散熱器水垢、堵塞等引起的系統(tǒng)散熱性能退化，預(yù)留余量系數(shù)。 通常：實(shí)際散熱量=理論散熱量×1.1~1.2系統(tǒng)壓力系統(tǒng)不裝壓力蓋時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)任何運(yùn)轉(zhuǎn)工況下水泵進(jìn)口壓力應(yīng)大于大氣壓這要求膨脹箱在布置時(shí)液位在系統(tǒng)最高點(diǎn)，膨脹箱出水盡可能直接與水泵前端管路相連，膨脹箱內(nèi)的冷卻液水位可提供泵前正壓。且膨脹箱與水泵之間管路連接不易過長，影響系統(tǒng)壓力建立。4、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)需重點(diǎn)考慮問題冷卻系統(tǒng)52系統(tǒng)阻力系統(tǒng)內(nèi)水阻應(yīng)小于水泵在額定水流量下的泵壓。系統(tǒng)外風(fēng)阻應(yīng)小于風(fēng)扇在額定風(fēng)量下的風(fēng)阻。設(shè)計(jì)宗旨在可能的情況下盡量增大散熱器正面積，減小厚度，提高系統(tǒng)散熱效率，減小風(fēng)扇額定功率和減少風(fēng)扇工作時(shí)間。盡量增大風(fēng)扇扇葉面積與散熱器正面積比。在可能情況下盡量沿用已開發(fā)產(chǎn)品，減少項(xiàng)目開發(fā)費(fèi)用和減小系統(tǒng)開發(fā)失敗風(fēng)險(xiǎn)。4、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)需重點(diǎn)考慮問題冷卻系統(tǒng)53冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)境適應(yīng)性要求： 高溫：亞熱帶45℃，熱帶50℃；低溫：-40℃。冷卻液配比在一般環(huán)境下用50%軟水：50%乙二醇；在寒帶用40%軟水：60%乙二醇，乙二醇配比不能過大否則防凍性能下降；在熱帶地區(qū)可考慮適當(dāng)降低乙二醇配比提高冷卻液比熱，來提高冷卻液比熱來提高系統(tǒng)散熱性能。4、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)需重點(diǎn)考慮問題冷卻系統(tǒng)541.冷卻損失試驗(yàn)（熱平衡試驗(yàn)）

ENGINE運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，被冷卻水奪去的熱量

標(biāo)準(zhǔn)：冷卻損失率

（<25～30%）2.發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)

ENGINE冷卻系統(tǒng)的水流動(dòng)狀態(tài)

標(biāo)準(zhǔn)：不應(yīng)積存空氣應(yīng)沒有滯流現(xiàn)象5、冷卻系統(tǒng)驗(yàn)收指標(biāo)冷卻系統(tǒng)553.整車?yán)鋮s試驗(yàn)（轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)）

滿足標(biāo)準(zhǔn)要求判定：水溫、油溫、溫度場4.整車實(shí)況試驗(yàn)（高原或熱帶試驗(yàn)）

滿足公司標(biāo)準(zhǔn)要求判定：水溫、油溫、溫度場5、冷卻系統(tǒng)驗(yàn)收指標(biāo)冷卻系統(tǒng)561、進(jìn)水室；2、出水室；3、芯片總成；4、卸壓蓋散熱器總成由進(jìn)水室、出水室及散熱芯片組成。是一種熱交換器（液－氣熱交換）作用是通過冷卻液與空氣熱交換，保證發(fā)動(dòng)機(jī)散熱需求扁管冷卻液入口示意圖散熱器總成示意圖6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—散熱器冷卻系統(tǒng)57橫流水結(jié)構(gòu)散熱器適用車身較低，空間尺寸緊張的情況，橫流水結(jié)構(gòu)散熱器能充分地利用有限空間最大限度地增加散熱器的迎風(fēng)面積。散熱器分類(按冷卻液流動(dòng)方向劃分)縱流水結(jié)構(gòu)的散熱器強(qiáng)度及懸置的可靠性較好；縱流式橫流式6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—散熱器冷卻系統(tǒng)58散熱器參數(shù)選擇1、散熱器散熱量：發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率散熱量；2、散熱器正面積：S正=散熱器長×散熱器寬，根據(jù)整車常用工況計(jì)算的，結(jié)合布置空間需冷卻風(fēng)扇提供風(fēng)量最少的散熱器正面積；3、散熱器總面積：S總＝Qw/(Ks.△t)，其中，Ks為在散熱器在溫差為液氣溫差為△t條件下的換熱系數(shù)，單位kJ/m2.℃，液氣溫差（由散熱器前后溫差得到）一般取60℃，在空氣45℃條件下，散熱器可在冷卻液105℃條件下散走相同的熱量；6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—散熱器冷卻系統(tǒng)59散熱器參數(shù)選擇4、散熱器厚度：散熱器厚度在滿足系統(tǒng)內(nèi)水阻，散熱量條件下盡可能減薄，一般轎車芯厚不超過二排水管。以減小風(fēng)阻系數(shù)來減小風(fēng)扇工作壓降，一般為16mm、18mm、22mm、24mm、27mm、32mm等，不同供應(yīng)商的管帶系列不同；散熱器縱流選較薄散熱器、橫流選較厚散熱器。5、管帶材料：復(fù)合鋁；6、水室材料：PA66GF30。6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—散熱器冷卻系統(tǒng)60汽車熱管理開發(fā)介紹蓄水瓶有兩種型式。一種是不帶散熱器蓋的，另一種是帶散熱器蓋的。前者制造方便，價(jià)格低，因?yàn)橛虚_口和大氣相通，冷卻液有可能因蒸發(fā)而減少。后者制造時(shí)要求較高，價(jià)格貴，因?yàn)閴毫鶆颍Ч容^好。6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—蓄水瓶冷卻系統(tǒng)611、護(hù)風(fēng)圈；2、扇葉；3、電機(jī)；4、電阻功能：吸進(jìn)空氣，使其通過散熱器（冷卻模塊），以增強(qiáng)散熱器的散熱能力，加速冷卻液的冷卻護(hù)風(fēng)罩的作用：確保風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)量全部流經(jīng)散熱器，提高風(fēng)扇效率。護(hù)風(fēng)罩對(duì)低速大功率風(fēng)扇效率提高特別顯著安裝位置：吹風(fēng)式是安裝在散熱器水箱進(jìn)風(fēng)口一側(cè)，抽風(fēng)式安裝在水箱出風(fēng)口一側(cè)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—冷卻風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)62扇葉按材料：金屬、塑料金屬材料的扇葉一般卡車上用的多些，因?yàn)榭ㄜ嚿仙热~直徑較大，產(chǎn)生的風(fēng)壓也較大，對(duì)扇葉的強(qiáng)度要求較高，因此現(xiàn)在卡車還在使用金屬扇葉。轎車風(fēng)扇使用的較多的是塑料材料，尤其以PA66較多，但是一般不單純使用PA66，而使用PA66+GF30%，一般增強(qiáng)其抗彎曲強(qiáng)度，否則扇葉脆性很大，易斷裂。而且尼龍材料塑形變形小，質(zhì)量輕，噪聲小，非常適合轎車舒適化的要求。扇葉的片數(shù)：4片、5片、6片、7片、8片都有，這在風(fēng)扇的設(shè)計(jì)中沒有固定的要求。目前大多數(shù)使用奇數(shù)片（噪聲更好）扇葉分類及其特點(diǎn)6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—冷卻風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)63扇葉的排列方式：等距、不等距等矩排列的扇葉在風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割牽引氣流是連續(xù)而均勻的，并且隨著轉(zhuǎn)速的提高，氣流均勻的固定朝一個(gè)方向流動(dòng)，氣流所產(chǎn)生的聲音會(huì)越大，但這種聲音在聽覺上是噪音，因此在風(fēng)扇的設(shè)計(jì)上要設(shè)法減小這種噪音.不等矩的扇葉它也切割牽引氣流，但不是均勻的，在旋轉(zhuǎn)時(shí)后面的扇葉會(huì)改變前面扇葉的氣流方位，不會(huì)改變他的氣流方向，總的氣流方向還是朝后的，只要空氣不能形成連續(xù)的流動(dòng)，他就不會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，現(xiàn)在很多風(fēng)扇都使用不等矩的扇葉，但一些小功率轉(zhuǎn)速不太高的風(fēng)扇還在使用等距的風(fēng)扇。風(fēng)扇扇葉有的各個(gè)扇葉是獨(dú)立的，也有的扇葉的端部有一個(gè)圈，這個(gè)圈的主要是固定扇葉，防止風(fēng)葉受力變形其次是有導(dǎo)風(fēng)的作用。扇葉分類及其特點(diǎn)6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—冷卻風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)64散熱器風(fēng)扇開發(fā)中重要技術(shù)參數(shù)1、流量在散熱器風(fēng)扇當(dāng)中，流量有兩種概念，一種是無環(huán)空吹的流量，也就是風(fēng)扇在單位時(shí)間內(nèi)并且在沒有任何阻力情況下抽風(fēng)或吹風(fēng)的體積總量（立方米/h）。無環(huán)空吹的流量也就是風(fēng)扇的最大流量。另一種是流量是在一定風(fēng)壓下的流量（這個(gè)壓差一般就是水箱和冷凝器所產(chǎn)生的壓差），在這個(gè)風(fēng)壓下的流量值是對(duì)冷卻系統(tǒng)有益的流量，風(fēng)壓一定的情況下，流量越大對(duì)冷卻系統(tǒng)的貢獻(xiàn)和影響越大。我們通常在圖紙上標(biāo)注的風(fēng)壓也就是這一種，例如電壓12VDC，時(shí)，風(fēng)量Q=2000m3/h，這里的△P=120Pa，是指水箱和冷凝器所產(chǎn)生的壓差。 壓差雖然對(duì)冷卻系統(tǒng)有重要的影響，但它不是決定因素，因?yàn)橛绊懤鋮s系統(tǒng)的因素很多，還有散熱器、節(jié)溫器、水泵等這些都會(huì)對(duì)冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生影響。6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—冷卻風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)65散熱器風(fēng)扇開發(fā)中重要技術(shù)參數(shù)2、噪聲：任何一個(gè)散熱器風(fēng)扇在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生噪聲，產(chǎn)生噪聲的原因很多也很復(fù)雜，對(duì)風(fēng)扇的噪聲影響較大的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越高，噪聲越大，但又不能降低轉(zhuǎn)速，一降低轉(zhuǎn)速，流量就達(dá)不到了，所以降噪只能在其他方面考慮，例如前面提到的設(shè)計(jì)不等距的扇葉主要就是為了降噪，風(fēng)扇的動(dòng)平衡和軸向竄動(dòng)、徑向跳動(dòng)這些都可能產(chǎn)生噪聲，所以在技術(shù)條件中這些參數(shù)必須嚴(yán)格的規(guī)定和控制，噪聲它只是一個(gè)舒適性指標(biāo)，不是功能性指標(biāo)，因此這個(gè)參數(shù)各個(gè)整車廠自己規(guī)定。3、效率因?yàn)轱L(fēng)扇的排量、功率消耗分別與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速一次、三次成正比，所以提高轉(zhuǎn)速是增加風(fēng)量和風(fēng)壓的有效方法，但功率的消耗也急劇增加。其電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的能力也會(huì)下降。所以，不能一味地通過提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來提升風(fēng)量。6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—冷卻風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)664、動(dòng)平衡：扇葉的各點(diǎn)只有在平衡的狀態(tài)下，風(fēng)扇才能運(yùn)行平穩(wěn)，扇葉的平衡塊即是起到如此作用，除了在扇葉上加平衡塊外，電機(jī)制造時(shí)也要做平衡，如果不平衡，就在線圈上加硅橡膠，否則只加平衡塊很難保持平衡。5、軸向間隙和軸向竄動(dòng)：輸出軸和端蓋壓片彈簧的間隙（技術(shù)要求是≤0.4mm），它的大小直接影響風(fēng)扇的平衡及噪聲。軸向間隙大，風(fēng)扇在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸向竄動(dòng)量就大（技術(shù)要求規(guī)定≤2mm）。6、扇葉的徑向跳動(dòng)，即扇葉端部在運(yùn)行時(shí)徑向的跳動(dòng)量，（一般規(guī)定≤2mm）。7、扇葉直徑：扇葉直徑也是風(fēng)扇的一個(gè)重要參數(shù)，在電機(jī)功率相同的情況下，扇葉直徑的大小直接影響風(fēng)扇的流量的大小。原單風(fēng)扇（鐵護(hù)風(fēng)罩）直徑260，塑料護(hù)罩單風(fēng)扇320，在電機(jī)功率相同的情況下，鐵風(fēng)扇是1100m3/h，塑料風(fēng)扇是1800m3/h。8、電磁抗干擾特性，主要考核其風(fēng)扇電機(jī)作為干擾源對(duì)其它無線電器的干擾，國家現(xiàn)再新出一個(gè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了干擾電壓的限值，風(fēng)扇電機(jī)產(chǎn)生的電磁波只要不超過其限值就可以了。散熱器風(fēng)扇開發(fā)中重要技術(shù)參數(shù)6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—冷卻風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)67汽車熱管理開發(fā)介紹風(fēng)扇工作壓降：△P=△P前保+△P冷凝器+△P散熱器+△P護(hù)風(fēng)罩+△P發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)量：為在各發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率下計(jì)算的需要空氣量Vw；容積效率：由于風(fēng)扇布置位置、扇葉形狀、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)引起的風(fēng)扇效率下降，取0.9；電機(jī)效率：風(fēng)扇機(jī)械損失、熱量損耗等引起的電機(jī)工作效率下降，取0.6~0.7；風(fēng)扇功率：Pfan=風(fēng)量×風(fēng)扇工作壓降/容積效率/電機(jī)效率；工作電壓：按整車電壓12V計(jì)算；風(fēng)扇工作電流：I=風(fēng)扇功率/工作電壓；風(fēng)扇材料：PA66GF30或PP10,扇葉的材料要優(yōu)于護(hù)風(fēng)罩的材料。

風(fēng)扇參數(shù)選取6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—冷卻風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)68中冷器、冷凝器、散熱器、冷卻風(fēng)扇總成，統(tǒng)稱前端冷卻模塊6、冷卻系統(tǒng)相關(guān)部件—前端冷卻模塊布置冷卻系統(tǒng)69新能源整車熱管理分析冷卻系統(tǒng)機(jī)艙熱管理CFD分析70發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)CFD分析機(jī)艙、底盤整車溫度場分析機(jī)艙熱管理CFD分析71機(jī)艙熱管理CFD分析1、目的及意義2、分析難點(diǎn)3、分析輸入4、分析內(nèi)容5、分析流程（基于STARCCM+）72保證冷卻系統(tǒng)最佳運(yùn)行狀態(tài)

采用綜合控制和系統(tǒng)管理的方法，將發(fā)動(dòng)機(jī)及各個(gè)部件的冷卻系統(tǒng)、預(yù)熱與保溫系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)等綜合集成為一個(gè)有效的熱管理系統(tǒng)，保證關(guān)鍵部件/系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行，控制和優(yōu)化熱量傳遞過程，降低廢熱排放，提高能源利用效率，并減少環(huán)境污染，并在此基礎(chǔ)上減小熱管理系統(tǒng)的尺寸和功率消耗機(jī)艙流動(dòng)性評(píng)估

為保證整車空氣動(dòng)力性能，機(jī)艙需要保持合適、有效的進(jìn)氣；預(yù)防空氣回流流動(dòng)順暢性1、目的及意義機(jī)艙熱管理CFD分析73機(jī)艙環(huán)境溫度分析、部件環(huán)境溫度分析為熱敏、易熱失效部件提供布置依據(jù)部件環(huán)境溫度超溫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估部件長期高溫（可靠性、耐久）失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度評(píng)估

尋找更好的空濾器進(jìn)氣口布置方案，降低進(jìn)氣口溫度空濾表面溫度評(píng)估（防止對(duì)進(jìn)氣加熱）增壓氣體冷卻效果評(píng)估為整車熱保護(hù)獲取對(duì)流換熱數(shù)據(jù)1、目的及意義機(jī)艙熱管理CFD分析74幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)零部件眾多，重要零部件特征尺度變化劇烈，管路復(fù)雜多變。對(duì)于CFD分析而言，這樣的幾何結(jié)構(gòu)對(duì)幾和簡化環(huán)節(jié)有非常高的要求空氣流動(dòng)復(fù)雜氣流流道復(fù)雜多變，由于散熱風(fēng)扇的存在，使得氣流在狹小的空間內(nèi)有劇烈的變化，多種熱源的加熱，加大了氣流的湍流動(dòng)量，使得氣流在流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)時(shí)，動(dòng)能變化顯著，相當(dāng)成分的能量轉(zhuǎn)化為壓力或是氣動(dòng)噪聲2、分析難點(diǎn)機(jī)艙熱管理CFD分析75熱環(huán)境復(fù)雜發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)發(fā)熱源多，主要熱源來自發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、排氣管、電機(jī)、壓縮機(jī)以及散熱器系統(tǒng)散出來的熱量，傳熱方式多樣，包含對(duì)流、輻射等，各自相互影響敏感區(qū)域多發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的熱敏感元件較多，對(duì)溫度條件要求高的部件和系統(tǒng)也較多，對(duì)于這些區(qū)域需要特別關(guān)注，對(duì)于CFD模擬分析而言，無疑需要加大計(jì)算網(wǎng)格，計(jì)算時(shí)間等輸入數(shù)據(jù)多容易產(chǎn)生累積誤差，從而降低計(jì)算精度2、分析難點(diǎn)機(jī)艙熱管理CFD分析761、滑行參數(shù)2、變速器數(shù)據(jù)3、冷卻模塊性能數(shù)據(jù)4、空調(diào)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)5、風(fēng)扇性能數(shù)據(jù)6、暖通性能數(shù)據(jù)7、發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡數(shù)據(jù)8、發(fā)動(dòng)機(jī)水套阻力數(shù)據(jù)9、發(fā)動(dòng)機(jī)水泵數(shù)據(jù)10、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓數(shù)據(jù)11、整車運(yùn)行工況數(shù)據(jù)原始輸入3、分析輸入機(jī)艙熱管理CFD分析77計(jì)算工況車速風(fēng)扇轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量發(fā)動(dòng)機(jī)散熱量熱源表面溫度（測試、經(jīng)驗(yàn)）冷卻模塊阻力(Pi,Pv)高速爬坡1爬坡2怠速根據(jù)原始數(shù)據(jù)處理后得到的數(shù)據(jù)3、分析輸入機(jī)艙熱管理CFD分析784、分析內(nèi)容-冷卻模塊風(fēng)速、溫度分布、計(jì)算散熱量機(jī)艙熱管理CFD分析79底部漏流現(xiàn)象4、分析內(nèi)容-分析機(jī)艙內(nèi)部氣流流動(dòng)狀況機(jī)艙熱管理CFD分析80量化指標(biāo)：進(jìn)氣利用率側(cè)面漏流現(xiàn)象4、分析內(nèi)容-分析機(jī)艙內(nèi)部氣流流動(dòng)狀況機(jī)艙熱管理CFD分析81量化指標(biāo)：回流率4、分析內(nèi)容-分析機(jī)艙內(nèi)部氣流流動(dòng)狀況機(jī)艙熱管理CFD分析824、分析內(nèi)容-分析機(jī)艙溫度分布機(jī)艙熱管理CFD分析834、分析內(nèi)容-分析機(jī)艙內(nèi)部件溫度機(jī)艙熱管理CFD分析84發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空濾表面溫度中冷器散熱效果4、分析內(nèi)容-分析發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度機(jī)艙熱管理CFD分析854種工況，88個(gè)數(shù)據(jù)，用于對(duì)冷卻系統(tǒng)分析內(nèi)容的量化評(píng)價(jià)4、分析內(nèi)容-相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果機(jī)艙熱管理CFD分析861、模型準(zhǔn)備2、讀入模型3、解析設(shè)定4、網(wǎng)格生成5、邊界條件設(shè)置6、解析準(zhǔn)備7、求解及后處理5、分析流程機(jī)艙熱管理CFD分析87發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)CFD分析機(jī)艙、底盤整車溫度場分析機(jī)艙熱管理CFD分析881、目的及意義2、分析難點(diǎn)及解決方案3、分析流程4、分析結(jié)果機(jī)艙熱管理CFD分析89機(jī)艙及底盤熱敏部件300個(gè)左右，需要在設(shè)計(jì)前期對(duì)這些部件進(jìn)行溫度場分析，找出潛在風(fēng)險(xiǎn)，并在數(shù)字樣車階段提出優(yōu)化方案，解決風(fēng)險(xiǎn)。部件高溫失效（傳感器插件……）電器件高溫失效（ECU……）部件耐久（懸置膠墊……）燃油蒸發(fā)保護(hù)（油箱……）安全（燃油管溫度……）燃點(diǎn)保護(hù)（野草、樹葉易接觸點(diǎn)……）1、目的及意義機(jī)艙熱管理CFD分析90模型復(fù)雜包括整車流場傳熱分析：對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射傳統(tǒng)CFD軟件熱輻射、傳導(dǎo)分析效率低下2、分析難點(diǎn)及解決方案機(jī)艙熱管理CFD分析91涉及傳熱類型2、分析難點(diǎn)及解決方案機(jī)艙熱管理CFD分析92邊界條件確定2、分析難點(diǎn)及解決方案機(jī)艙熱管理CFD分析93解決方案1：單獨(dú)利用CFD軟件計(jì)算2、分析難點(diǎn)及解決方案機(jī)艙熱管理CFD分析94解決方案2：STAR-CCM+couplingwithTAITherm2、分析難點(diǎn)及解決方案機(jī)艙熱管理CFD分析TAITherm計(jì)算熱傳導(dǎo)，輻射，求得溫度分布優(yōu)點(diǎn)：表面模型．網(wǎng)格可較粗．計(jì)算較快STAR-CCM+計(jì)算l流動(dòng)和熱對(duì)流，求得流體溫度計(jì)及對(duì)流換熱系數(shù)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)格數(shù)量大流場和溫度場可分離求解95（1）通過“發(fā)動(dòng)機(jī)艙冷卻系統(tǒng)分析”，獲取部件表面流體換熱系數(shù)及空氣溫度（熱源溫度可以由單體測試，排氣系統(tǒng)計(jì)算，或者其他途徑獲?。?、分析流程機(jī)艙熱管理CFD分析96（2）生成TAITHERM網(wǎng)格導(dǎo)出STARCCM+SurfaceRemeshed網(wǎng)格導(dǎo)入ANSA選擇計(jì)算輻射部分網(wǎng)格執(zhí)行RECONS命令，將網(wǎng)格加粗，并生成四邊形網(wǎng)格（減小網(wǎng)格數(shù)量）3、分析流程機(jī)艙熱管理CFD分析97（3）將對(duì)流換熱系數(shù)結(jié)果導(dǎo)入TAITHERM3、分析流程機(jī)艙熱管理CFD分析98（4）將流體溫度結(jié)果導(dǎo)入TAITHERM3、分析流程機(jī)艙熱管理CFD分析99（5）TAITHERM設(shè)置計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)排氣、三元催化器、機(jī)油、冷卻液……為熱源3、分析流程機(jī)艙熱管理CFD分析100（6）將TAITHERM計(jì)算部件表面溫度結(jié)果，導(dǎo)入STARCCM+做為新的溫度邊界3、分析流程機(jī)艙熱管理CFD分析101（7）重復(fù)4~6，直至收斂3、分析流程機(jī)艙熱管理CFD分析1023、分析流程-計(jì)算結(jié)果機(jī)艙熱管理CFD分析103STARCCM+-TAITherm耦合分析。分析結(jié)果存在一定的誤差，但可滿足工程需要。3、分析流程-分析與試驗(yàn)對(duì)比機(jī)艙熱管理CFD分析1044、分析結(jié)果機(jī)艙熱管理CFD分析105引擎蓋在風(fēng)扇關(guān)閉后，（20分鐘內(nèi)）一直處于溫度上升狀態(tài)汽車靜止后，熱空氣持續(xù)上升4、分析結(jié)果機(jī)艙熱管理CFD分析106超溫判定：如部件出現(xiàn)超溫情況，可以根據(jù)超溫時(shí)間、超溫量來決定是否進(jìn)行整改如部件大部在安全溫度范圍內(nèi)，則可考慮縮短風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間（節(jié)能、電池壽命、風(fēng)扇耐久）4、分析結(jié)果機(jī)艙熱管理CFD分析107新能源整車熱管理系統(tǒng)整車熱管理系統(tǒng)12動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)3電驅(qū)熱管理系統(tǒng)108動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)簡介動(dòng)力電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)介紹PHEV車型動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)實(shí)例EV車型熱管理開發(fā)實(shí)例動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)109動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)概念溫度對(duì)電池整體性能的影響電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)目標(biāo)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)流程小結(jié)動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)簡介動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的能量來源，在充放電過程中電池本身會(huì)產(chǎn)生一定熱量，從而導(dǎo)致溫度上升，而溫度升高會(huì)影響電池的很多特性參數(shù)，如內(nèi)阻、電壓、SOC、可用容量、充放電效率和電池壽命。高溫將大大降低電池的日歷壽命，從而影響到整車的性能和使用壽命。溫度過低也會(huì)使得動(dòng)力電池容量下降，充電時(shí)間過長，從而影響電動(dòng)車的性能。為了使動(dòng)力電池保持在合理的溫度范圍內(nèi)工作，電池包必須擁有科學(xué)和高效的熱管理系統(tǒng)。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是用來確保電池系統(tǒng)工作在適宜溫度范圍內(nèi)的一套管理系統(tǒng)，主要由電池箱、傳熱介質(zhì)、監(jiān)測設(shè)備等部件構(gòu)成。

電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)有如下幾項(xiàng)主要功能：

(1)電池溫度的準(zhǔn)確測量和監(jiān)控；

(2)電池組溫度過高時(shí)的有效散熱和通風(fēng)；

(3)低溫條件下的快速加熱，使電池組能夠正常工作；

(4)有害氣體產(chǎn)生時(shí)的有效通風(fēng)；

(5)保證電池組溫度場的均勻分布。110動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)概念

111動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)定義溫度對(duì)電池整體性能的影響電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)目標(biāo)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)流程小結(jié)動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)簡介112溫度對(duì)電池整體性能的影響1、概述2、低溫對(duì)電池性能的影響3、高溫對(duì)電池性能的影響4、溫差對(duì)電池性能的影響溫度對(duì)動(dòng)力電池整體性能有非常顯著的影響，主要體現(xiàn)在使用性能、壽命和安全性三個(gè)方面。動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用，一般要綜合考慮溫度對(duì)電池性能、壽命和安全的影響以確定電池最優(yōu)工作范圍，并在此溫度范圍內(nèi)獲得性能和壽命的最佳平衡。有文獻(xiàn)認(rèn)為電池最佳工作溫度區(qū)間為10℃~30℃（存在爭議）。溫度對(duì)動(dòng)力電池影響低溫影響性能、壽命高溫影響壽命、熱安全溫差影響壽命、性能113溫度對(duì)電池整體性能的影響1、概述當(dāng)鋰離子電池處于低溫狀態(tài)時(shí)，其可用容量減少、充放電功率受限。如果對(duì)功率不加以限制，會(huì)引起電池內(nèi)部鋰離子的析出，從而引發(fā)電池容量不可逆的衰減，并且會(huì)給電池的使用埋下安全隱患。低溫對(duì)電池性能影響環(huán)境溫度越低，電池內(nèi)活性物的活性越低，電解液內(nèi)阻和粘度越高，離子擴(kuò)散越難，而且低溫下鋰離子在電極中的擴(kuò)散速度慢，較難嵌入而易于脫出，從而使容量急速下降，因此，低溫下使用會(huì)對(duì)電池壽命產(chǎn)生很大的影響。低溫對(duì)電池壽命影響114溫度對(duì)電池整體性能的影響2、低溫對(duì)電池性能的影響當(dāng)鋰離子電池濫用或誤用時(shí)，如高溫下使用或充電器控制失效,可能會(huì)引發(fā)電池內(nèi)部發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量的熱,若熱量來不及散失而在電池內(nèi)部迅速積聚,電池可能會(huì)出現(xiàn)漏液、放氣、冒煙等現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)電池發(fā)生劇烈燃燒且發(fā)生爆炸。高溫下電池發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要包括：①SEI膜的分解：具有保護(hù)作用的膜是亞穩(wěn)態(tài)的,在90-120℃會(huì)發(fā)生分解放熱。②嵌入鋰與電解液的反應(yīng)：在120℃以上,膜無法隔斷負(fù)極與電解液的接觸,嵌入負(fù)極的鋰與電解液發(fā)生放熱反應(yīng)。③電解液分解：在高于200℃時(shí)發(fā)生分解并放熱。④正極活性材料分解：在氧化狀態(tài),正極材料會(huì)放熱分解并放出氧氣,氧氣又與電解液發(fā)生放熱反應(yīng),或者正極材料直接與電解液反應(yīng)。⑤嵌入鋰與氟化物粘結(jié)劑的放熱反應(yīng)。1153、高溫對(duì)電池性能的影響溫度對(duì)電池整體性能的影響高溫對(duì)電池安全性能影響高溫下電池副反應(yīng)增加，如負(fù)極表面的SEI膜會(huì)發(fā)生分解、破裂或者溶解等，從而導(dǎo)致高溫下循環(huán)過程中不斷消耗鋰離子，容量下降較快。分析：從圖中試驗(yàn)結(jié)果可知，電池小倍率（0.5C）放電時(shí)，溫度越高衰減越快，而高倍率（3.5C、6.5C），高溫和低溫都會(huì)導(dǎo)致容量快速衰減。高溫對(duì)電池壽命影響1163、高溫對(duì)電池性能的影響溫度對(duì)電池整體性能的影響電池溫差主要分兩種：電池內(nèi)部溫差，表現(xiàn)為電池溫度均勻性；電池單體之間的溫差，表現(xiàn)為電池溫度一致性。內(nèi)部溫差產(chǎn)生原因：一般，在低溫加熱工況或水冷系統(tǒng)高溫散熱工況，電池模組處于單面加熱或單面冷卻時(shí)，因電池模組本身熱阻較大，會(huì)出現(xiàn)較大內(nèi)部溫差。該溫差與電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材料組份有關(guān)，從熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度較難避免。單體間溫差產(chǎn)生原因：電池單體之間溫差主要由電池模組布置、電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)決定，可通過優(yōu)化熱管理設(shè)計(jì)減小溫差。溫差分類單體間溫差單體內(nèi)部溫差單體高溫區(qū)單體低溫區(qū)高溫單體低溫單體1174、溫差對(duì)電池性能的影響溫度對(duì)電池整體性能的影響電池內(nèi)部溫差過大會(huì)造成電池內(nèi)部阻抗不均、電流分布不均、產(chǎn)熱不均，進(jìn)而影響電池使用性能、加快電池容量衰減，但一般各單體間差異較小，對(duì)一致性影響較小。單體內(nèi)部溫差對(duì)電池影響單體間溫差對(duì)電池影響電池單體間溫差過大會(huì)造成總成內(nèi)各電池單體使用性能、容量衰減速率不一致，由于電池組內(nèi)電池單體串聯(lián)，任何一個(gè)電池單體性能下降、容量衰減都會(huì)影響總成的整體表顯，因此對(duì)電池溫度一致性控制顯得非常重要。另外，單體間溫差對(duì)電池會(huì)產(chǎn)生持續(xù)累積的影響，溫度高的單體老化快，產(chǎn)熱量更大，更易產(chǎn)生高溫。備注：考慮到電池內(nèi)部溫差產(chǎn)生原因，和其相對(duì)不可避免性，且對(duì)總成性能、壽命影響相對(duì)較小，因此，在設(shè)計(jì)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)時(shí)一般較少關(guān)注電池內(nèi)部溫差，而是主要關(guān)注單體間溫度一致性。1184、溫差對(duì)電池性能的影響溫度對(duì)電池整體性能的影響119動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)定義溫度對(duì)電池整體性能的影響電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)目標(biāo)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)流程小結(jié)動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)簡介電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)目標(biāo)低溫環(huán)境加熱升溫，保證電池工作在適宜溫度減小電池間溫差，保證一致性高溫環(huán)境冷卻降溫，保證電池工作在適宜溫度減小電池間溫差，保證一致性采取隔熱措施、冷卻措施，防止熱失控、熱擴(kuò)散等安全問題電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是：在考慮空間布置、設(shè)計(jì)成本、輕量化等條件下，通過加熱或冷卻控制，保證電池系統(tǒng)工作在相對(duì)適宜的工作溫度，同時(shí)減小單體間溫度，保證一致性。120電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)目標(biāo)121動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)定義溫度對(duì)電池整體性能的影響電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)目標(biāo)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)流程小結(jié)動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)簡介

從控制性的角度，熱管理系統(tǒng)可以分為主動(dòng)式、被動(dòng)式兩類。從傳熱介質(zhì)的角度，熱管理系統(tǒng)又可以分為：空氣式熱管理、液體式熱管理、相變式熱管理，各有優(yōu)缺點(diǎn)。傳熱介質(zhì)分類實(shí)施方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)空冷空氣冷卻是最簡單方式，只需讓空氣流過電池表面1）結(jié)構(gòu)簡單，重量相對(duì)較??；

2）沒有發(fā)生漏液的可能；

3）有害氣體產(chǎn)生時(shí)能有效通風(fēng)；

4）成本較低。

在于其與電池壁面之間換熱系數(shù)低，冷卻、加熱速度慢液冷液體冷卻分為直接接觸和非直接接觸兩種方式。礦物油可作為直接接觸傳熱介質(zhì)，水或者防凍液可作為典型的非直接接觸傳熱介質(zhì)。液冷必須通過水套等換熱設(shè)施才能對(duì)電池進(jìn)行冷卻，這在一定程度上降低了換熱效率。

1）與電池壁面之間換熱系數(shù)高，冷卻、加熱速度快；

2）體積較小。1）存在漏液的可能；

2）重量相對(duì)較大；

3）維修和保養(yǎng)復(fù)雜；

4）需要水套、換熱器等部件，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。

相變材料冷卻電池壁面和流體介質(zhì)之間的換熱率與流體流動(dòng)的形態(tài)、流速、流體密度和流體熱傳導(dǎo)率等因素相關(guān)。目前在新能源領(lǐng)域應(yīng)用較少122電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類123動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)定義溫度對(duì)電池整體性能的影響電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)目標(biāo)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)流程小結(jié)動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)簡介電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的開發(fā)流程應(yīng)與電池包開發(fā)流程保持一致。熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)電池包的設(shè)計(jì)過程中，在整車開發(fā)經(jīng)過A樣件、B樣件、C樣件以及產(chǎn)品4個(gè)階段，電池?zé)峁芾韰⑴c每個(gè)階段的設(shè)計(jì)、更改、試制以及驗(yàn)證。124動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)性能良好的電池組熱管理系統(tǒng)，要采用系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法。電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程包括如下7個(gè)步驟：1確定熱管理系統(tǒng)的目標(biāo)及要求2測量或估計(jì)模塊生熱及熱容量3熱管理系統(tǒng)首輪評(píng)估：包括選定傳熱介質(zhì)，設(shè)計(jì)散熱結(jié)構(gòu)等4預(yù)測模組或電池總成熱行為5細(xì)化熱管理系統(tǒng)6熱管理系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證7熱管理系統(tǒng)的優(yōu)化125動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)流程126動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)定義溫度對(duì)電池整體性能的影響電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)目標(biāo)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)流程小結(jié)動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)簡介電池的溫度直接影響了電池的安全性，因此電池的熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究是電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的工作之一。必須嚴(yán)格按照電池的熱管理設(shè)計(jì)流程、電池的熱管理系統(tǒng)及零部件類型、熱管理系統(tǒng)的零部件選型及熱管理系統(tǒng)的性能評(píng)估等多個(gè)方面來進(jìn)行電池系統(tǒng)熱管理的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，才能保證電池的性能和安全性。127小結(jié)128動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)簡介動(dòng)力電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)介紹PHEV車型動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)實(shí)例EV車型熱管理開發(fā)實(shí)例動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)129口琴管和沖壓板常用水冷板結(jié)構(gòu)類型動(dòng)力電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)介紹口琴管沖壓板130口琴管和沖壓板常用水冷板結(jié)構(gòu)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)口琴管質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單流道單一、接觸面積小沖壓板流道可任意設(shè)計(jì)、接觸面積大需開模、對(duì)平整度要求高，安裝難度大動(dòng)力電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)介紹131動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)簡介動(dòng)力電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)介紹PHEV車型動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)實(shí)例EV車型熱管理開發(fā)實(shí)例動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)132冷卻系統(tǒng)方案空調(diào)系統(tǒng)方案開發(fā)總結(jié)PHEV車型動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)實(shí)例1331、整車、系統(tǒng)性能目標(biāo)2、技術(shù)方案冷卻系統(tǒng)方案系統(tǒng)部件目標(biāo)水溫（℃）備注發(fā)動(dòng)機(jī)≤113水路循環(huán)變速器≤140油路循環(huán)渦輪增壓器≤55氣路循環(huán)耦合機(jī)構(gòu)（電機(jī)）≤60水路循環(huán)IPU（電機(jī)控制器+DC/DC）≤60充電機(jī)≤50水路循環(huán)電池包≤35需要冷卻的零部件及目標(biāo)溫度熱管理邊界條件輸入仿真工況設(shè)定，環(huán)境溫度40C°工況備注工況一2檔10%50km/h工況二3檔6%ON70km/h工況三6檔高速130km/h0~100km/h急加速后，高速130km/h穩(wěn)定車速134冷卻系統(tǒng)方案1、整車、系統(tǒng)性能目標(biāo)P1:采暖電動(dòng)水泵Tank-1:電池冷卻補(bǔ)水壺T:溫度傳感器P2:電池冷卻水泵Tank-2:電機(jī)冷卻補(bǔ)水壺P3:電機(jī)冷卻水泵TXV-1：Chiller12341、發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器2、冷凝器3、變速器油冷器4、電機(jī)系統(tǒng)/電池散熱器5、中冷器5為了車輛能夠保證在不同工況達(dá)到最優(yōu)冷卻效果，冷卻系統(tǒng)方案根據(jù)部件不同冷卻需求，分為三個(gè)獨(dú)立的水路冷卻系統(tǒng)循環(huán)。具體冷卻循環(huán)圖如下。關(guān)于前端模塊布置，強(qiáng)電散熱器和電池散熱器做成一體，放在冷凝器前方，風(fēng)冷器布置在散熱器與中冷器之間。排列方式見下圖?？紤]每個(gè)系統(tǒng)控制水溫不同，每個(gè)系統(tǒng)分別采用一個(gè)蓄水瓶。135冷卻系統(tǒng)方案2、技術(shù)方案前端模塊布置，強(qiáng)電散熱器和電池散熱器做成一體，放在冷凝器前方，風(fēng)冷器布置在散熱器與中冷器之間。排列方式見下圖。冷卻模塊封裝方案136冷卻系統(tǒng)方案2、技術(shù)方案-布置方案137冷卻系統(tǒng)方案空調(diào)系統(tǒng)方案開發(fā)總結(jié)PHEV車型動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)實(shí)例1381、整車、系統(tǒng)性能目標(biāo)（空調(diào)系統(tǒng)）2、系統(tǒng)方案3、性能指標(biāo)4、控制系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)方案采暖性能除霜除霧降溫性能139空調(diào)系統(tǒng)方案1、整車、系統(tǒng)性能目標(biāo)（空調(diào)系統(tǒng)）

空調(diào)系統(tǒng)借用XX款空調(diào)箱、xx電動(dòng)壓縮機(jī)、冷凝器、自動(dòng)空調(diào)采用黑盒子控制器+面板控制器，PTC加熱器作為本空調(diào)系統(tǒng)方案進(jìn)行開發(fā)；產(chǎn)品指標(biāo)HVAC借用冷凝器散熱量：12.5kw空調(diào)控制器/電動(dòng)壓縮機(jī)最大制冷量≥6.4KWPTC加熱器

大于5500kw140空調(diào)系統(tǒng)方案2、系統(tǒng)方案性能項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)目標(biāo)電池發(fā)熱量空調(diào)降溫性能中速50km/h30min，頭部平均溫度（℃）≤210.2kw高速100km/h30min，頭部平均溫度（℃）≤20±11.6kw怠速30min，頭部平均溫度（℃）≤24±10前排頭部降溫時(shí)間（min）8壓縮機(jī)單體額定轉(zhuǎn)速制冷量噪音質(zhì)量調(diào)速范圍壓縮機(jī)55005.2KW75db6.5KG800~90001413、空調(diào)系統(tǒng)性能指標(biāo)空調(diào)系統(tǒng)方案產(chǎn)品功能描述熱管理控制器TMS負(fù)責(zé)電機(jī)冷卻系統(tǒng)、電池冷卻系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、PWM風(fēng)扇的控制功能自動(dòng)空調(diào)黑盒子ACCU負(fù)責(zé)乘員艙制冷、采暖、除霜/除霧、通風(fēng)的控制功能空調(diào)面板控制器借用XX款面板造型，負(fù)責(zé)人機(jī)信息交互142空調(diào)系統(tǒng)方案1、產(chǎn)品開發(fā)（空調(diào)系統(tǒng)）熱管理控制器電池、充電機(jī)冷卻功能電機(jī)、電機(jī)控制器冷卻功能PWM風(fēng)扇控制功能故障診斷功能標(biāo)定功能電動(dòng)壓縮機(jī)控制功能LIN、CAN通信功能自動(dòng)空調(diào)黑盒子控制器制冷調(diào)節(jié)（電動(dòng)壓縮機(jī)調(diào)速）EV模式制熱調(diào)節(jié)HEV模式制熱調(diào)節(jié)除霜/除霧風(fēng)量調(diào)節(jié)出風(fēng)模式調(diào)節(jié)AUTO功能標(biāo)定功能故障診斷功能LIN、CAN通信功能143空調(diào)系統(tǒng)方案2、功能要求調(diào)速電阻器鼓風(fēng)機(jī)PTC熱器電機(jī)冷卻水泵執(zhí)行器蒸發(fā)器熱敏電阻空調(diào)箱總成采暖水溫傳感器熱管理控制器自動(dòng)空調(diào)黑盒子采暖水泵電池冷卻水泵控制閥電池冷卻水溫傳感器電機(jī)進(jìn)水溫度傳感器PWM風(fēng)扇Chiller面板控制器空調(diào)壓力傳感器電動(dòng)壓縮機(jī)內(nèi)溫度傳感器外溫傳感器陽光傳感器CAN總線LIN總線144空調(diào)系統(tǒng)方案3、控制原理圖產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)熱管理控制器TMS硬件電路包括冷卻系統(tǒng)控制功能和單區(qū)自動(dòng)空調(diào)控制功能，其中C207項(xiàng)目只實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)控制功能，單區(qū)自動(dòng)空調(diào)控制為預(yù)留功能。供應(yīng)商正在制作第一版硬件，預(yù)計(jì)明年3月份可以搭載C207雜合車進(jìn)行調(diào)試自動(dòng)空調(diào)黑盒子ACCUC206空調(diào)控制器為手動(dòng)空調(diào)，硬件可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)空調(diào)功能，重新開發(fā)軟件熱管理控制器電器原理自動(dòng)空調(diào)黑盒子電器原理145空調(diào)系統(tǒng)方案4、接口硬件分析電機(jī)出水口溫度冷卻水泵風(fēng)扇

60°C~70°C100%HIGH50°C~60°C70%LOW40°C~50°C50%OFF電機(jī)部件溫度冷卻水泵≥51°CON（50%）≤49°COFF水泵調(diào)速電池部件溫度冷卻水泵≥35°CON（50%）≤34°COFF電池進(jìn)水口溫度需求三通閥水泵風(fēng)扇chiller壓縮機(jī)≥35°C強(qiáng)制冷卻ON100%/ONON25°C~35°C自然冷卻OFF70%LOWOFFOFF0°C~25°C自然冷卻OFF50%OFFOFFOFF146空調(diào)系統(tǒng)方案5、控制邏輯水泵啟動(dòng)147冷卻系統(tǒng)方案空調(diào)系統(tǒng)方案開發(fā)總結(jié)PHEV車型動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)實(shí)例1481、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹2、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)1）動(dòng)力電池模組簡介：149開發(fā)總結(jié)1、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹2）動(dòng)力電池整包結(jié)構(gòu)示意圖：150開發(fā)總結(jié)1、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹3）熱管理系統(tǒng)示意圖：151開發(fā)總結(jié)1、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹4）熱管理控制策略：（1）熱管理系統(tǒng)控制策略A、電池冷卻水泵控制水泵開啟滿足以下條件后，設(shè)置電池冷卻水泵控制占空比BT_Pump_Duty=BT_PUMP_ST，根據(jù)下表控制電池冷卻水泵BT_Pump_Duty，根據(jù)電池進(jìn)水口溫度BT_in、電機(jī)目標(biāo)扭矩和MotTqReq，設(shè)置電池冷卻水泵控制占空比BT_Pump_Duty。1521、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹開發(fā)總結(jié)條件BT_Pump_Duty29℃(BT1+)＜BT_in≤(BT2)33℃BT_PUMP_MIBT_in>BT2+1（35℃）BT_PUMP_HI或電池冷卻器使能期間MotTqReq>500NmMotTqReq0.5s的變化量大于300Nm+10%水泵關(guān)閉條件BT_Pump_DutyTMSModReq=0或OFF電池包最高溫度小于HIBATCOOLOFFLIMIT=35℃且BT_in≤(BT1)27℃延時(shí)HIBATCOOLPUMPOFFDELAY5s=5s且電池冷卻器不使能1531、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹開發(fā)總結(jié)B、電動(dòng)壓縮機(jī)控制電動(dòng)壓縮機(jī)請(qǐng)求使能（置1），根據(jù)電池包進(jìn)水溫度BT_in和電池包冷卻的目標(biāo)溫度的差值EN，輸出電動(dòng)壓縮機(jī)的期望轉(zhuǎn)速，電池包冷卻的目標(biāo)水溫HIBATCOOLDESIREWATERTEMP設(shè)定為20。條件：EN=BT_in-HIBATCOOLDESIREWATERTEMP動(dòng)作：Compressor_SpeedEN>BT4+1(21℃)HIBATCOOLCOMPSPEED1（7000）BT4-1(19℃)>EN>BT5+1(11℃)HIBATCOOLCOMPSPEED2（5000）BT5-1(9℃)>EN>BT6+1(6℃)HIBATCOOLCOMPSPEED3（1500）EN<BT6-1(4℃)HIBATCOOLCOMPSPEED4（0）1541、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹開發(fā)總結(jié)開啟滿足以下條件后，使能電池冷卻器：（1&2）1、高壓電上電TMSModReq=1且2、電池內(nèi)部最高溫度>HIBATCHILLERONMAXTLIMIT=441551、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹開發(fā)總結(jié)C、電池冷卻器控制關(guān)閉滿足以下條件后，不使能電池冷卻器：（1&2）1、高壓電上電TMSModReq=0且2、電池內(nèi)部最高溫度<HIBATCHILLEROFFMAXTLIMIT=35（2）電池放電控制策略電池溫度達(dá)到50℃時(shí)根據(jù)入口溫度決定的電池功率限制表。1561、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐嚓P(guān)背景介紹開發(fā)總結(jié)1572、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)1）冷卻水板CFD分析2）利用相同的水冷板對(duì)電池模組進(jìn)行選型3）針對(duì)同一款模組的性能測試4）整包CFD分析5）整包熱管理臺(tái)架試驗(yàn)6）整車熱管理試驗(yàn)1）冷卻水板CFD分析（1）

根據(jù)初始模型對(duì)冷卻水板進(jìn)行流場分析，得其阻力特性曲線，用來初步評(píng)估冷卻系統(tǒng)的流量。（2）

利用冷卻板和導(dǎo)熱墊的組合模型，指定流量及定壁溫邊界條件進(jìn)行冷卻水板的CFD分析，得到壓力損失及換熱功率，對(duì)冷卻水板的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析，同時(shí)也可以考察不同流量對(duì)換熱性能的影響。2）利用相同的水冷板對(duì)電池模組進(jìn)行選型（要求模組滿足VDA尺寸要求）（1）

冷卻水板進(jìn)出口溫度布點(diǎn)：進(jìn)出口均布置兩個(gè)溫度傳感器（避免溫度傳感器錯(cuò)誤導(dǎo)致試驗(yàn)失敗），這四個(gè)傳感器一定要將傳感器的最外層塑料剝?nèi)?5cm以上，避免冷卻循環(huán)管路的高壓冷卻液沿傳感器回流進(jìn)數(shù)采設(shè)備。1582、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)（2）

整車性能仿真分析：根據(jù)整車參數(shù)，利用整車性能仿真計(jì)算出EV最高車速所需功率，6%60kph爬坡的Cd模式電池功率，HEV工況下最高車速急加緩減工況功率，US06工況功率；再根據(jù)電壓平臺(tái)計(jì)算出電池在這些工況下的大致電流，定出三組充放電電流。整車性能仿真參數(shù)：車重，滑阻，傳動(dòng)效率，電機(jī)效率，電池效率，空調(diào)負(fù)荷，DCDC消耗（3）選型測試方法：A、試驗(yàn)工況：放電充電工況冷卻液流量（L/min）環(huán)境溫度（℃）SOC放電時(shí)間（s）放電電流）（A）充電時(shí)間（s）充電時(shí)間（A）充放電工況1.254050%10901090101101011010123101231592、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)B、試驗(yàn)過程：將電池充電至50%SOC（按試驗(yàn)室充電規(guī)定進(jìn)行，一是環(huán)境溫度要求，二是充電過程控制）；將高低溫箱溫度設(shè)置為40℃；控制電池冷卻系統(tǒng)流量為1.25/min；以90A恒電流放電10s，再以90A恒電流放電10s，如此循環(huán)，直到電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)（如電池溫度在一小時(shí)溫度不再升高，可認(rèn)為電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)）；重復(fù)第4步，分別以110A和123A恒電流進(jìn)行充放電循環(huán)試驗(yàn)，直到電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)。C、試驗(yàn)結(jié)果處理根據(jù)q=cmΔT計(jì)算冷卻系統(tǒng)在各工況下的不同模組的實(shí)際換熱功率；根據(jù)q=I2r計(jì)算各工況下的不同模組的發(fā)熱內(nèi)阻；根據(jù)進(jìn)出口及電池模組的最高溫度將各個(gè)工況下的不同模組的實(shí)際換熱功率折算成35℃溫差下的理論換熱功率，得到不同模組的換熱性能，為電池模組選型提供參考依據(jù)。1602、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)3）針對(duì)同一款模組的性能測試方法：A、試驗(yàn)工況：放電充電工況環(huán)境溫度(℃)冷卻液流量（L/min）SOC放電時(shí)間（s）放電電流（A）充電時(shí)間（s）充電時(shí)間（A）充放電工況401.2518%30%50%70%90%1090109010110101101012310123B、試驗(yàn)過程：將電池充電至18%SOC（按試驗(yàn)室充電規(guī)定進(jìn)行，一是環(huán)境溫度要求，二是充電過程控制）；將高低溫箱溫度設(shè)置為40℃；電池冷卻系統(tǒng)流量為10L/min；以90A恒電流放電10s，再以90A恒電流充電10s，如此循環(huán)，直到電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)（如電池溫度在一小時(shí)溫度不再升高，可認(rèn)為電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)）；重復(fù)第4步，分別以110A和123A恒電流進(jìn)行充放電循環(huán)試驗(yàn)，直到電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)；將電池SOC分別控制為30%、50%、70%、90%，重復(fù)2-5步。1612、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)C、試驗(yàn)結(jié)果處理根據(jù)q=cmΔT計(jì)算冷卻系統(tǒng)在各工況下的不同模組的實(shí)際換熱功率；根據(jù)q=I2r計(jì)算各工況下的不同模組的發(fā)熱內(nèi)阻。1622、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)4）整包CFD分析對(duì)整包進(jìn)行CFD分析建模，根據(jù)模組實(shí)測發(fā)熱功率及相關(guān)物性參數(shù)，對(duì)整車性能仿真分析的各個(gè)工況進(jìn)行CFD分析，得到各工況下的動(dòng)力電池最高溫度分布，理論換熱功率、壓力損失等關(guān)重物理量。（可以用選型測試參數(shù)作為校核依據(jù)）所需的物性參數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)(W/m-K)比熱容（J/kg-K）密度(kg/m3)質(zhì)量(kg)電池單體8/0.818372002.4252.8散熱翅片1389032700-冷卻水板1389032700-導(dǎo)熱墊2---冷卻水套1389032700-冷卻液0.62367010162.221632、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)1645）整包熱管理臺(tái)架試驗(yàn)（1）整包熱管理性能摸底試驗(yàn)A、試驗(yàn)工況：放電充電工況環(huán)境溫度(℃)冷卻液流量（L/min）SOC放電時(shí)間（s）放電電流（A）充電時(shí)間（s）充電時(shí)間（A）充放電工況401018%30%50%70%90%10901090101101011010123101238、1250%10110101102、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)B、試驗(yàn)過程：將電池充電至18%SOC（按試驗(yàn)室充電規(guī)定進(jìn)行，一是環(huán)境溫度要求，二是充電過程控制）；將高低溫箱溫度設(shè)置為40℃；電池冷卻系統(tǒng)流量為10L/min；以90A恒電流放電10s，再以90A恒電流充電10s，如此循環(huán)，直到電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)（如電池溫度在一小時(shí)溫度不再升高，可認(rèn)為電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)）；重復(fù)第4步，分別以110A和123A恒電流進(jìn)行充放電循環(huán)試驗(yàn)，直到電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)；將電池SOC分別控制為30%、50%、70%、90%，重復(fù)2-5步。C、試驗(yàn)結(jié)果處理根據(jù)q=cmΔT計(jì)算冷卻系統(tǒng)在各工況下的實(shí)際換熱功率；根據(jù)q=I2r計(jì)算各工況下的發(fā)熱內(nèi)阻；比較不同流量下冷卻系統(tǒng)實(shí)際換熱功率；計(jì)算得出冷卻系統(tǒng)在10L/min下，在不同入口溫度下維持電池最高溫度50℃、51℃、52℃、53℃及54℃持續(xù)充放電的最大放電功率。1652、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)（2）

功率限制匹配驗(yàn)證試驗(yàn)針對(duì)電池最高溫度50℃的功率限制閾值表，驗(yàn)證不同冷卻系統(tǒng)入口溫度下C207功率閾值的合理性。A、試驗(yàn)工況：第一組工況：電池初始溫度(℃)48冷卻液入口流量(L/min)10入口溫度(℃)15202530充放電功率（kW）39.836.833.630.1SOC（%）18、90第二組工況：電池初始溫度(℃)48冷卻液入口流量(L/min)10入口溫度(℃)15202530放電功率（kW）39.836.833.630.1SOC（%）95-181662、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)B、試驗(yàn)過程：針對(duì)第一組工況（2天）將電池充電至18%SOC（按試驗(yàn)室充電規(guī)定進(jìn)行，一是環(huán)境溫度要求，二是充電過程控制）；將高低溫箱溫度設(shè)置為48℃；電池冷卻系統(tǒng)流量為10L/min；將電池冷卻系統(tǒng)的電池包入口溫度控制為15℃；以39.8kW恒功率充電10s，再以39.8kW恒功率充電10s，如此循環(huán)，直到電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)（如電池溫度在一小時(shí)溫度不再升高，可認(rèn)為電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)）；重復(fù)第4步，分別以將電池包入口溫度控制在20℃、25℃和30℃分別進(jìn)行36.8kW、33.6kW和30.1kW的恒功率充放電循環(huán)試驗(yàn)，直到電池溫度達(dá)到平衡狀態(tài)；將電池SOC控制在90%，重復(fù)2-5步。1672、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)針對(duì)第二組工況（6天）將電池充電至95%SOC（按試驗(yàn)室充電規(guī)定進(jìn)行，一是環(huán)境溫度要求，二是充電過程控制）；將高低溫箱溫度設(shè)置為48℃；電池冷卻系統(tǒng)流量為10L/min；將電池冷卻系統(tǒng)的電池包入口溫度控制為15℃；以39.8kW恒功率放電，至電池SOC至18%。循環(huán)1-5步，分別完成入口溫度20℃、25℃和30℃對(duì)應(yīng)36.8kW、33.6kW和30.1kW的恒功率放電工況。C、試驗(yàn)結(jié)果處理查看第一組各工況的電池模組最高溫度，評(píng)價(jià)電池功率閾值合理性；恒功率放電各工況電池模組溫度分布情況比較恒功率充放和恒功率區(qū)別。1682、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)6）整車熱管理試驗(yàn)（1）試驗(yàn)工況：

車SOC15%進(jìn)艙；階段一：怠速充電（可給風(fēng)給發(fā)動(dòng)機(jī)散熱），18kW（1.5C）對(duì)電池充電至SOC95%；階段二：SOC95%-15%，120kphEV工況；階段三：重復(fù)第二步；階段四：SOC95%-15%，US06EV工況（最高車速可限制為120kph）；階段五：重復(fù)第二步；階段六：6%60kph爬坡工況，SOC95%-15%，EV為主（允許啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)）；

階段七：重復(fù)第二步；階段八：最高車速(150kph)HEV工況，SOC95%-15%：階段九：重復(fù)第二步；階段十：急加緩減工況，HEV至最高車速，松油門減速到0，循環(huán)至平衡態(tài)。

1692、動(dòng)力電池?zé)峁芾磉^程開發(fā)總結(jié)（2）試驗(yàn)準(zhǔn)備A、涉及領(lǐng)域：電池、電機(jī)、耦合機(jī)構(gòu)、線束、