車輛熱管理系統的案例
應用LMS Imagine.Lab AMESim 對車輛熱管理系統進行建模與仿真
摘要
在提高發動機性能的同時，降低油耗與排放、提高乘員舒適性成為汽車廠商的新挑戰，
而車輛熱管理系統成為實現這一挑戰的關鍵技術之一。采用1D 方法對整個車輛熱管理系統
進行仿真研究，要同時考慮熱管理系統中各子系統之間的相互影響，尤其是發動機艙內散熱
器、冷凝器、機油冷卻器、中冷器、EGR 冷卻器等部件的流動與傳熱關系，要求在同一平內
對傳熱、流動等多物理領域進行建模分析，LMS Imagine.Lab AMESim 車輛熱管理系統解決方
案提供的多領域多級復雜度建模平臺，被眾多汽車廠商證實為車輛熱管理系統建模與仿真的
有效工具。
(詳情見附件)
應用AMESim對車輛熱管理系統進行建模與仿真.pdf
展開 比亞迪申請車輛熱管理系統專利，實現精準控制風扇轉速
來源 | 國家知識產權局官網
近日，根據國家知識產權局公告，比亞迪股份有限公司申請一項名為“車輛的熱管理系統和車輛“，公開號CN117183645A，申請日期為2022年5月。
專利摘要顯示，本發明公開了一種車輛的熱管理系統和車輛，車輛的熱管理系統包括：包括：發動機冷卻系統，發動機冷卻系統包括：發動機、中冷器、第一散熱器和第一風扇，發動機和第一散熱器串聯，發動機的進氣歧管與中冷器的出氣端連通，中冷器和第一散熱器相對設置，第一風扇給中冷器和第一散熱器進行散熱；空調系統，空調系統包括冷凝器；低溫冷卻系統，低溫冷卻系統包括：第二散熱器和第二風扇，第二散熱器與冷凝器相對設置，第二風扇用于給第二散熱器和冷凝器進行散熱。第一散熱器和中冷器在工作時兩者的溫度較接近，以及，第二散熱器和冷凝器在工作時兩者的溫度較接近，因此，采用第一風扇和第二風扇進行散熱操作，第一風扇和第二風扇的轉速的控制更精準。
END
★ 平臺聲明
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展開 AMESim解決方案介紹之熱管理系統解決方案
AMESim_Solution_for_VTM.part2.rar
AMESim_Solution_for_VTM.part1.rar
LMS Imagine.Lab 為汽車行業提供車輛熱管理系統解決方案(VTMS)，用于車輛熱管理系統的設計，集成，性能優化和風險分析。
構建和熱相關的各個子系統的集成與相互作用模型，用于：
最大化發動機的性能
設計低油耗和排放的發動機
提供最佳的乘客舒適性(制熱和制冷)
減少測量的數量
縮短發動機開發的周期
系統仿真軟件AMESim熱管理模塊學習：熱管理基礎
自然對流換熱：Nu = f(Gr,Pr) = C(Gr.Pr)的n次方 = C.R×a的n次方，對于層流換熱，n = 0.25，對于湍流換熱，n=0.33
在Amesim中如上的參數可以通過軟件設定，對于特定系統，如何決定強迫對流和自然對流的比例通過如下計算：
Gr/Re平方，若<<1，則忽略自然對流，若>>1，則忽略強迫對流，若≈1，則都需要考慮。
對于一般的通用換熱器我們得到換熱量由換熱效率乘以最大換熱能力，最大換熱能力由Cmin×（Thotin - Tcoldin），Cmin是最小熱熔率，通過C=dm×Cp計算，最小熱容即為兩個物體的最小熱容，Thotin和Tcoldin為熱邊溫度和冷邊溫度。
而換熱效率 = f(Ntu,Cmin/Cmax), Ntu = UA/
而UA = 1/（Rth1+Rtall + Rth2）等效熱導，展開如下：
UA = 1/（d1/(Nu1×λ1×A1) + 1/Gtall + d1/(Nu1×λ1×Atu2)）->
Nu= α×Re×Pr（就是要確定這個，A，d1都是換熱器的參數）
其中d1/(Nu1×λ1×A1)為水側的熱阻，d1/(Nu1×λ1×Atu2)為風側的熱阻，1/Gtall為接觸熱阻
3. 基礎熱管理建模
3.1 熱管理基本建模思路
我們對于熱部件的建模獲取的最終結果是溫度，但是溫度只是一個發熱和換熱結果的反映，發熱邊界+流量系統+對流換熱是建模的必須要做的三件事情，也就是把一個系統拆解成這三件事去建模。
對于熱流體屬性Amesim提供了專業庫，一般情況可以直接在庫中找到，對于熱流體屬性提供三種計算模式：能量平衡模式（計算溫度變化的模式）、等熵模式、等溫模式。
關鍵概念：容性和阻性，容性：輸入流量和輸入壓力，阻性：根據變壓差算流量。
展開 
基于物聯網技術的人員車輛安全管理系統
近年來，制造業廠區內人員安全成為了企業管理的重要工作，在做好企業本職的安全日常管理工作以外，采用新技術、新理念、新方式，建設基于物聯網技術的人員車輛安全管理系統,可以為企業發展保駕護航，提前預防潛在的危險，利用信息化、智能化的管理手斷，不斷提升自身的安全管理水平，為企業安全生產和員工生命安全保駕護航。
為此，我們設計優化了基于新一代融合定位技術的智能化人員位置管理系統，幫助企業實現智能化的人員管理和安全生產管控。
人員車輛安全管理系統設計原則
1、實用性和經濟性 : 系統建設應始終貫徹面向應用，注重實效的方針，堅持實用、經濟的原則。
2、針對性 : 智能化管理系統的設置并非千篇一律的，而應根據項目的實際情況，如項目規模、配套設施、管理定位、用戶對象、管理要求、廠區規劃及平面布局等等因素，作出有針對性的設計。
3、可靠性和穩定性 : 在考慮技術先進性和開放性的同時，還應從系統結構、技術措施、設備性能、系統管理、廠商技術支持及維護能力等方面著手，確保系統運行的可靠和穩定，達到最大的平均無故障時間。
4、可擴展性和易維護性 : 為了適應系統變化的要求,必須充分考慮以最簡便的方法、最低的投資，實現系統的擴展和維護。
UWB人員車輛安全管理系統介紹
1、定位技術
采用全新一代UWB高精度定位技術，無線自組網技術，實現定位區域信號全覆蓋和定位網絡自組網全覆蓋;定位精度1米左右;
2、人員標簽卡
UWB無線脈沖技術，人員卡充電設計，單次充電使用約7天左右時間，發送頻率1秒/3次，防爆等級: ExibIICT4 ,帶SOS 一鍵呼救功能，軟件后臺低電量報警提示功能，無電時卡面上LED燈閃爍提示，同時系統后臺智能充電提醒功能。
展開 關于車輛熱管理的AMESim技術文檔
關于車輛熱管理的AMESim技術文檔
Vehicle Thermal Management_Quick Overview_FINAL.part3.rar
Vehicle Thermal Management_Quick Overview_FINAL.part4.rar
Vehicle Thermal Management_Quick Overview_FINAL.part1.rar
Vehicle Thermal Management_Quick Overview_FINAL.part2.rar
停車場管理系統的安裝，車輛控制器的接線
01
正文
一、設備的組成
先了它的組成，與現在主流的停車場沒有多大區別，主要組成由道閘、車牌識別一體機、信息屏、車量檢測器、地感線圈、PC、交換機、軟件等組成停車場管理系統，具體如下圖
二、設備的安裝
這套設備安裝是非常簡單方便，傳統一些停車場安裝非常復雜，基本需要協調技術廠家過來現場指導安裝，安裝不好后期會存在各種問題，比如識別問題，故障頻繁，影響客戶體驗度等問題。
本產品是目前接觸到安裝最簡單的停車場系統，安裝如下：
先選定好需要安裝的出入口位置，確定好比較好的安裝環境，確定道閘設備擺放位置時首先要確保車道的寬度，以便車輛出入順暢，車道寬度一般不小于3米，4.5米左右為最佳。再做好道閘基礎，這個一定要做好，在做水泥基礎時最好加點鋼筋，等水泥干了后安裝道閘設備。道閘一般主要組成，有電機、控制板、拉桿彈簧、限位器、車輛檢測器。最主要接線方式，控制板，控制板主要接線端，220V接線端、接地端、地感端、公共端、開起端、停止端、關閉端等等，還有很多，但最主要就這些。如何接呢，
確定攝像頭安裝位置，可以用電腦先登入攝像頭IP設置相關參數及識別區位置，攝像頭一定要做個補光燈，便于過黑夜里識別不了車牌。
主要的是接線，如何把車牌識別一體機與車閘連接起來，讓他們兩之間產生聯動，也就是識別一體機（攝像頭）給個開的信號就需抬桿，落閘的信號是由車場道閘的地感線給的。
所以地感線是一個很重要的，切地感線出線都是已出的道閘桿為中心向兩邊出來50-60公分就差不多了，這樣車走地感就會傳梯一個信號給道閘，桿就會自動落下，這樣就形成一個閉環作用，讓下輛車無法出場。
展開 CAE培訓中心6月課程（Flowmaster車輛熱管理高級培訓）
培訓名稱：Fluent反應流與燃燒模擬應用高級培訓（兩天）
培訓時間：2014年6月14-15日
培訓地點：北京
內容鏈接：http://www.caetraining.com.cn/detail.aspx?id=252
新能源車的熱管理系統，到底在為消費者管理什么？
熱管理系統對于許多消費者來說都算是一個知識盲區或者不太在意的點，一些聽說過熱管理的人，也大多只知道熱管理在燃油車上有，其實電動汽車也具備熱管理系統，并且，熱管理系統對于電動汽車的電器工作效率、能耗續航等方面都產生了較為重要的作用，能夠直接影響駕乘者的用車體驗。
對于日常使用電動汽車的消費者來說，熱管理系統主要出現在以下場景發揮重要作用。
▲大冬天的開車就是圖個舒服
冬天，駕乘者首先要給座椅加熱，然后把空調的溫度打上去，等一家老小上車時車內就舒舒服服的了。熱管理系統會直接影響出暖風的速度，如果熱管理系統不好，暖空調不給力，車里的人就會冷颼颼，小孩子的話還可能會感冒。還有更麻煩的事情，一段時間后空調好不容易打熱了，如果能量沒管控好，就會發現沒開多少路，里程表顯示的續航數據就嗖嗖直接往下掉，本來冬季電池溫度也相對較低，能量釋放相對受阻，這個更要命。
在夏天的時候，熱管理的作用可能相對直接一些，主要是花一些時間把車廂的溫度降下來，然而在快速制冷的過程中，熱管理系統所消耗的能量也比較關鍵。
實際上電動車熱管理系統的好壞與否，會影響車輛電器工作效率、余熱回收、能耗續航等方面的好壞，并且，這些影響會直接反饋到駕駛者和乘客的體驗之上，一套好的熱管理系統對于一臺電動車的重要性不言而喻。
我和通用的工程師交流比較多，基于Ultium奧特能電動車平臺誕生的首臺純電SUV作品——LYRIQ上，工程師們考慮到消費者用車痛點，為這臺車配備了先進的BEVHEAT高效熱管理系統，我來重點來談談我了解到的信息。
●具有高效的制熱能力
中國北方的客戶，全年有近半年的時間都處于低溫環境。
展開 【案例分享-鋼鐵廠區】UWB定位系統完善人員車輛安全管理體系
痛點需求
該廠由于生產環境高危，且廠區內生產人員、運輸車輛多且雜，所以想建立一套信息化安全管控系統，使廠內的人員、車輛和重點區域能得到有效的監管。
該廠面臨的痛點有以下幾點：
1.生產環境高危：廠區內有各類大型設備不間斷運行，有高溫、高壓工作場景；不能及時判斷并告知人員誤入危險區域、非法操作、緊急聚眾或發生危險災情等緊急情況；
2.人員管理難：區域出入口處未對進出人員進行身份管理；不能實時監控員工的工作位置以及重要物資的位置；傳統的視頻監控系統未能高效使用，導致應有的作用大大降低；人員生命體征檢測缺失，導致發生人員傷亡時，不能及時發現，錯過重要的搶救時刻；員工巡檢的規范性缺乏有效的監控，導致發生安全事故和財產損失的概率增加。
3.車輛多管理難：廠區車輛、AGV、叉車等容易發生剮蹭、碰撞，誤傷等安全事故。
UWB高精度定位解決方案
云酷科技以UWB定位技術為核心，建立了基于人員、車輛位置信息的安全管控體系。該系統通過在全廠區域部署定位基站及錨點，實現定位信號對所有廠區、道路的無盲區覆蓋，配合廠區內人員及車輛配備的定位標簽，獲取人員、車輛的實時位置。同時利用靈活的電子圍欄設置，通過建立廠區二維、三維地圖對重點區域、危險區域進行圈注，實現對高危區域的重點監控。
展開 熱仿真分享 | 動力電池PACK熱管理系統性能研究-STARCCM+
摘要：為延長電池使用壽命，提高電池安全性，需要對電池進行熱管理。電動汽車動力電池熱管理系統在理論分析、仿真建模、實驗驗證基礎上開展設計工作，綜合考慮了電池產熱原理、產熱模型、發熱功率后，確定了基于液體的熱管理模式。使用CFD軟件對所設計系統進行仿真和分析，并對工程樣機熱管理有效性進行了實驗驗證。
當前，整個電動汽車行業蓬勃發展。電池是電動汽車核心部件，電池的熱特性對整車性能、安全性、壽命及使用成本產生關鍵影響。
配置電池熱管理系統是改善電池組熱特性關鍵措施之一，系統熱管理功能包括：(1)在電池溫度較高時進行有效散熱，防止產生熱失控事故；(2)在電池溫度較低時進行預熱，提升電池溫度，確保低溫下的充放電性能和安全性；(3)減小電池組內的溫度差異，抑制局部熱區的形成，防止高溫電池過快衰減而降低電池組整體壽命[1]。
電池熱管理按照能量提供的來源分為被動式冷卻和主動式冷卻，其中只利用周圍環境冷卻的方式為被動式冷卻。隨著國家對電池能量密度、安全性、使用壽命以及快充要求的不斷提高，被動式的自然冷卻技術已經不能滿足電池散熱要求。當前主要的主動式熱管理形式有空氣強制對流熱管理、液體熱管理、熱管熱管理和相變材料熱管理等，而液體熱管理受到越來越多廠商的青睞[2-4]，特別是國外車企對于液體熱管理技術研究起步早，已經取得了一定成果，國內還處于研究探索階段。公眾號-新能源電池熱管理。
TeslaMotors公司的Roadster純電動汽車采用了液冷式電池熱管理系統。冷卻管道曲折布置在電池間，冷卻液在管道內部流動，傳輸電池產生的熱量。報告顯示在行駛約16萬公里后，Roadster電池組的容量仍能維持在初始容量的80%～85%，而且容量衰減只與行駛里程數明顯相關，而與環境溫度、車齡關系不明顯[1,5]。
展開 
熱仿真分享 | 動力電池PACK熱管理系統性能研究-STARCCM+
摘要：為延長電池使用壽命，提高電池安全性，需要對電池進行熱管理。電動汽車動力電池熱管理系統在理論分析、仿真建模、實驗驗證基礎上開展設計工作，綜合考慮了電池產熱原理、產熱模型、發熱功率后，確定了基于液體的熱管理模式。使用CFD軟件對所設計系統進行仿真和分析，并對工程樣機熱管理有效性進行了實驗驗證。
當前，整個電動汽車行業蓬勃發展。電池是電動汽車核心部件，電池的熱特性對整車性能、安全性、壽命及使用成本產生關鍵影響。
配置電池熱管理系統是改善電池組熱特性關鍵措施之一，系統熱管理功能包括：(1)在電池溫度較高時進行有效散熱，防止產生熱失控事故；(2)在電池溫度較低時進行預熱，提升電池溫度，確保低溫下的充放電性能和安全性；(3)減小電池組內的溫度差異，抑制局部熱區的形成，防止高溫電池過快衰減而降低電池組整體壽命[1]。
電池熱管理按照能量提供的來源分為被動式冷卻和主動式冷卻，其中只利用周圍環境冷卻的方式為被動式冷卻。隨著國家對電池能量密度、安全性、使用壽命以及快充要求的不斷提高，被動式的自然冷卻技術已經不能滿足電池散熱要求。當前主要的主動式熱管理形式有空氣強制對流熱管理、液體熱管理、熱管熱管理和相變材料熱管理等，而液體熱管理受到越來越多廠商的青睞[2-4]，特別是國外車企對于液體熱管理技術研究起步早，已經取得了一定成果，國內還處于研究探索階段。公眾號-新能源電池熱管理。
TeslaMotors公司的Roadster純電動汽車采用了液冷式電池熱管理系統。冷卻管道曲折布置在電池間，冷卻液在管道內部流動，傳輸電池產生的熱量。報告顯示在行駛約16萬公里后，Roadster電池組的容量仍能維持在初始容量的80%～85%，而且容量衰減只與行駛里程數明顯相關，而與環境溫度、車齡關系不明顯[1,5]。
展開 考慮系統體積和冷卻性能的風冷電池熱管理系統策略
高能量密度電池在充電和放電過程中會產生高熱量，如果熱量長時間聚集在一起，不僅會損害電池的使用壽命，還會增加熱失控的風險，嚴重時甚至會引起爆炸，危及人身安全。設計良好的電池熱管理系統（BTMS）可以有效散熱，提高車輛性能，保證車輛和駕駛員的安全。因此，電池熱管理系統具有重要的研究價值和理論意義。當前的研究主要集中在結構設計上，以降低系統的最高溫度為主要目的。然而，冷卻系統的體積對于電動汽車設計也很重要，卻很少受到關注。
02
成果掠影
近期，新疆大學盧浩老師團隊提出了一種新的電池熱管理系統優化策略，該策略綜合考慮系統體積和冷卻性能，可以根據實際應用確定合適的熱管理策略。所提出的方法分為四個步驟：優化系統設計、建立計算代碼、多目標優化和綜合模擬決策。基于計算流體力學（CFD）的數值模擬用于驗證優化后系統的冷卻性能。與當前三種電池熱管理系統設計相比，體積最多減少了13.01%。穩定發熱過程中，最大溫差分別降低了65.79%、40.65%和63.69%，溫度均勻度分別提高了65.87%、34.93%和60.80%。電池組非穩態發熱情況下，5C放電倍率的時候，最大溫差下降2.28 K，最大溫差和溫度均勻性分別下降57.11%和49.15%。相關研究成果以“A flexible optimization study on air-cooled battery thermal management system by considering of system volume and cooling performance”為題發表于《Journal of Energy Storage》。
展開 一文帶你了解汽車動力電池熱管理系統的類型、管理方案以及發展趨勢（內含視頻教程）
動力電池的工作原理基于高能量和高功率、?高能量密度等特點，?能夠通過放電給設備、?器械、?模型、?車輛等驅動。?根據使用對象的不同，?電池的容量可能達不到單位AH的級別，?但泛指能夠通過放電給設備、?器械、?模型、?車輛等驅動的鋰離子電池。?
動力電池的類型包括但不限于鋰離子電池、?鎳氫電池、?鉛酸蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池等。?動力電池的特點包括高能量和高功率、?高能量密度、?超長壽命、?使用安全等，?同時還具有寬泛的工作溫度范圍（?-30 ~ 65℃）?，?要求使用壽命長達5-10年，?并且安全可靠。?
動力電池的組成通常包括動力電池箱、?電池模塊、?冷卻系統、?電池管理系統以及輔助元器件。?根據不同的應用場景，?動力電池可以進一步細分為磷酸鐵鋰電池、?錳酸鋰電池、?鈦酸鋰電池、?三元鋰電池等體系，?其中電池的續航能力是評價電動汽車的重要指標之一。
大家應該都知道動力電池的工作溫度會對電池性能產生很大的影響。但是會產生什么具體的影響呢？
讓我們先看一下下方兩個曲線圖
左圖的橫坐標是電池循環充放電次數，縱坐標是電池可用容量。可以看出，隨著電池的充放電次數的增加，電池的可用容量是減少的，但是溫度越高，電池的可用容量衰減越快。
右圖的橫坐標是電池工作溫度，縱坐標是電池放電功率，可以看出從-40℃到0℃的溫度區間內電池的放電功率急速上升，0℃到40℃電池的放電功率趨于平穩。而超過45℃時，電池包的放電功率會有一個極速下降。
由此可見，電池的工作需要一個適宜的溫度。這也就是電池熱管理系統存在的意義。
下方三張圖片是不同的電池熱管理系統展示圖例
電池熱管理風冷系統
電池熱管理液冷系統
電池熱管理直冷系統
電動汽車目前在汽車市場上非常常見，該行業正在迅速發展，現在高性能的動力電池系統成為推動電動汽車產業發展的重要因素。
展開 一種間歇放熱相變材料，可用于地板輻射采暖系統的熱管理
圖4是將水合鹽凝膠應用于地板輻射采暖系統中，實現了四種間歇放熱。結果表明，水合鹽凝膠在地板輻射采暖系統中具有廣闊的應用前景。
圖 4 a)地板輻射采暖系統試驗模型。b)地板下輻射采暖系統配置：1)裝飾層(木地板)；
2）相變材料管道（水合鹽凝膠的三條平行管道），3）硅橡膠加熱片，4）保溫層（玻璃纖維保溫板），5)混凝土板。地板輻射采暖系統中3條并聯相變材料管線可實現4種不同的間歇放熱順序：一次放出全部熱量（c1）；連續放出間歇熱（間歇熱放出三次）（d1）；間歇放熱兩次(e1, f1)。不同顏色的管道代表不同的放熱時間，放熱過程的順序由顏色表示（顏色較淺表示在顏色較深之前放熱）。間歇性放熱是通過用浸水剪刀切割黑色部分（稱為閥門）來實現的。c2, d2, e2, f2)四個序列對應的模型溫度曲線。
END
★ 平臺聲明
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