車輛熱管理的案例
應(yīng)用LMS Imagine.Lab AMESim 對車輛熱管理系統(tǒng)進行建模與仿真
摘要
在提高發(fā)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(zhàn)，
而車輛熱管理系統(tǒng)成為實現(xiàn)這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。采用1D 方法對整個車輛熱管理系統(tǒng)
進行仿真研究，要同時考慮熱管理系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的相互影響，尤其是發(fā)動機艙內(nèi)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(guān)系，要求在同一平內(nèi)
對傳熱、流動等多物理領(lǐng)域進行建模分析，LMS Imagine.Lab AMESim 車輛熱管理系統(tǒng)解決方
案提供的多領(lǐng)域多級復(fù)雜度建模平臺，被眾多汽車廠商證實為車輛熱管理系統(tǒng)建模與仿真的
有效工具。
(詳情見附件)
應(yīng)用AMESim對車輛熱管理系統(tǒng)進行建模與仿真.pdf
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比亞迪申請車輛熱管理系統(tǒng)專利，實現(xiàn)精準控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速
來源 | 國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)
近日，根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)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(tǒng)和車輛“，公開號CN117183645A，申請日期為2022年5月。
專利摘要顯示，本發(fā)明公開了一種車輛的熱管理系統(tǒng)和車輛，車輛的熱管理系統(tǒng)包括：包括：發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)包括：發(fā)動機、中冷器、第一散熱器和第一風(fēng)扇，發(fā)動機和第一散熱器串聯(lián)，發(fā)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(shè)置，第一風(fēng)扇給中冷器和第一散熱器進行散熱；空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)包括冷凝器；低溫冷卻系統(tǒng)，低溫冷卻系統(tǒng)包括：第二散熱器和第二風(fēng)扇，第二散熱器與冷凝器相對設(shè)置，第二風(fēng)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(fēng)扇和第二風(fēng)扇進行散熱操作，第一風(fēng)扇和第二風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的控制更精準。
END
★ 平臺聲明
部分素材源自網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有。分享目的僅為行業(yè)信息傳遞與交流，不代表本公眾號立場和證實其真實性與否。如有不適，請聯(lián)系我們及時處理。歡迎參與投稿分享！
展開 理想汽車、南鋼股份取得熱管理相關(guān)最新專利
本實用新型通過百葉窗組件上葉片的傾斜及引風(fēng)槽的設(shè)計，可使通過葉片進入柜體的氣流分流并傾斜向上流通，有利于將柜體內(nèi)位于上部的熱空氣高效率排出，具有很好的散熱效果，結(jié)構(gòu)簡單，通過配合排風(fēng)扇對進入柜體的氣流進行引導(dǎo)，實用性強。
02
車輛熱管理控制方法、裝置、電子設(shè)備及車輛
據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公告，北京羅克維爾斯科技有限公司申請一項名為“車輛熱管理控制方法、裝置、電子設(shè)備及車輛“，公開號CN117261527A，申請日期為2022年6月。
專利摘要顯示，本申請?zhí)峁┮环N車輛熱管理控制方法、裝置、電子設(shè)備及車輛，方法包括：利用預(yù)先構(gòu)建的模型預(yù)測控制器確定當(dāng)前控制時域內(nèi)控制目標的目標控制量；向熱管理系統(tǒng)輸出所述目標控制量之后，獲取所述熱管理系統(tǒng)反饋的實際狀態(tài)；根據(jù)所述實際狀態(tài)，確定反饋調(diào)節(jié)量；根據(jù)所述反饋調(diào)節(jié)量，校正所述模型預(yù)測控制器在下個控制時域的目標控制量。本申請能夠?qū)崿F(xiàn)模型預(yù)測控制器對控制目標的反饋控制調(diào)整，通過反饋控制調(diào)整提高模型預(yù)測控制器的預(yù)測精度，從而提高車輛熱管理系統(tǒng)的控制效果，保證整車性能。
★ 平臺聲明
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展開 
AMESim解決方案介紹之熱管理系統(tǒng)解決方案
AMESim_Solution_for_VTM.part2.rar
AMESim_Solution_for_VTM.part1.rar
LMS Imagine.Lab 為汽車行業(yè)提供車輛熱管理系統(tǒng)解決方案(VTMS)，用于車輛熱管理系統(tǒng)的設(shè)計，集成，性能優(yōu)化和風(fēng)險分析。
構(gòu)建和熱相關(guān)的各個子系統(tǒng)的集成與相互作用模型，用于：
最大化發(fā)動機的性能
設(shè)計低油耗和排放的發(fā)動機
提供最佳的乘客舒適性(制熱和制冷)
減少測量的數(shù)量
縮短發(fā)動機開發(fā)的周期
CAE培訓(xùn)中心6月課程（Flowmaster車輛熱管理高級培訓(xùn)）
培訓(xùn)名稱：Fluent反應(yīng)流與燃燒模擬應(yīng)用高級培訓(xùn)（兩天）
培訓(xùn)時間：2014年6月14-15日
培訓(xùn)地點：北京
內(nèi)容鏈接：http://www.caetraining.com.cn/detail.aspx?id=252
新能源汽車熱管理系統(tǒng)如何實現(xiàn)一體化？
面對嚴寒工況、啟動過程等, 熱泵系統(tǒng)制熱能力 通常受限, 還需額外布置PTC以備不時之需. 用于熱泵系統(tǒng)的輔助電加熱通常有兩種方式: 直接熱泵式系統(tǒng), 如圖3(a)所示, 風(fēng)暖PTC與制冷系統(tǒng)內(nèi)的車內(nèi)冷凝器協(xié)同布置, 共同提供制熱量; 間接式熱泵系統(tǒng), 如圖3(b)所示, 制冷系統(tǒng)在板式換熱器中向二次回路的循環(huán)流體放熱, 而二次回路循環(huán)流體與PTC、暖風(fēng)芯體 串聯(lián).
3、 三電耦合系統(tǒng)/余熱回收
近年來, 隨著新能源汽車不斷向高能量密度、高能量轉(zhuǎn)換效率和高集成度的方向發(fā)展, 三電系統(tǒng)(電池、電動機、電控系統(tǒng))的熱管理需求與日俱增, 已經(jīng)關(guān)系到新能源汽車整體的安全和效率問題, 促進了一體化熱管理系統(tǒng)的提出、升級和演化。
目前, 車輛熱管理問題存在多個并行獨立的方面, 可以將其總結(jié)為安全性目標、動力性目標、續(xù)航能力目標、舒適性目標、耐久性目標. 一般而言, 安全性目標為關(guān)鍵目標, 動力性與續(xù)航能力目標為次級目標, 舒適性與耐久性目標為三級目標. 根據(jù)車室空調(diào)與電池/電機溫控的不同組合形式, 可構(gòu)成不同的一體式熱管理系統(tǒng), 如車室空調(diào)+電池溫控并聯(lián)式熱管理系統(tǒng)(圖4(a))和車室空調(diào)+電池冷卻、電機余熱回收式熱管理系統(tǒng)(圖4(b))。
圖4(a)所示的系統(tǒng)工作原理為: 制冷劑系統(tǒng)增加了與蒸發(fā)器并聯(lián)的 Chiller, 用于冷卻電池回路的冷卻液; 在乘員艙加熱用的水PTC回路上增加一個與暖風(fēng)散熱器并聯(lián)的板式換 熱器, 用以加熱電池回路的冷卻液. 這樣電池回路的冷卻液既有冷源又有熱源, 可以保證在全工況范圍內(nèi)使 動力電池處于相對合理的溫度區(qū)間, 動力電池的使用 性能不會受到限制, 明顯提升了整車的使用體驗通節(jié)流閥在全通模式與節(jié)流模式間的切換, 實現(xiàn)對乘員艙和電池包各自的加熱和冷卻作用.
展開 “數(shù)據(jù)中心智能硬件熱管理”主題沙龍活動成功舉辦| 2024熱管理材料技術(shù)展 | 導(dǎo)熱散熱展 |液冷展 | 熱管理展
6月3日下午，由[DT新材料]聯(lián)合[廣東灣區(qū)智能終端工業(yè)設(shè)計研究院有限公司（以下簡稱研究院）]共同組織的iTherMTalks第6期線下主題沙龍——數(shù)據(jù)中心智能硬件熱管理——在研究院成功舉辦。20多位行業(yè)專家及企業(yè)代表齊聚一堂，就數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器等智能硬件的新近發(fā)展趨勢和熱管理解決方案進行深入交流和探討。
本次沙龍活動伊始，研究院盧煥瑜部長對大家的到來表示了熱烈歡迎，并對研究院概況做了簡要介紹。
沙龍活動現(xiàn)場
報告環(huán)節(jié)，熱設(shè)計網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)始人陳繼良先生帶來《高功率電子產(chǎn)品的熱管理挑戰(zhàn)和應(yīng)對思路》的主題報告分享；研究院采購負責(zé)人從企業(yè)切實發(fā)展，介紹了公司在服務(wù)器等智能硬件領(lǐng)域的熱管理解決方案需求；隨后，大家針對報告環(huán)節(jié)的疑問與需求進行了充分交流討論。
報告與交流討論
與會嘉賓參觀研究院展廳
沙龍活動合影留念
"第二屆熱管理材料技術(shù)博覽會”（iTherMEXPO2024）將于2024年11月6-8日在深圳國際會展中心7號館舉辦，將高效呈現(xiàn)熱管理產(chǎn)業(yè)鏈的一站式價值對接平臺，以滿足和促進熱管理行業(yè)各單位交流、合作和共贏發(fā)展。創(chuàng)新型的材料、儀器、設(shè)備、設(shè)計與仿真、解決方案、應(yīng)用場景、專利技術(shù)等薈聚鏈接和呈現(xiàn)將是博覽會的重要組成部分；熱管理領(lǐng)域科學(xué)、材料、技術(shù)和工程等相關(guān)專題論壇、圓桌/閉門、專家問診、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目展示、新品發(fā)布、需求對接等活動也將精彩同期呈現(xiàn)，特別是科研單位創(chuàng)新性的技術(shù)和成果也將獲得從實驗室對接轉(zhuǎn)移到市場的機會。
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展開 新能源汽車熱管理技術(shù)發(fā)展趨勢分析
【摘要】隨著新能源汽車熱管理行業(yè)的迅猛發(fā)展，整體競爭格局形成了兩大陣營。一類是以綜合性熱管理方案為主的國際巨頭，另一類是以專一性熱管理產(chǎn)品為代表的國內(nèi)主流熱管理零部件企業(yè)。并且隨著電氣化升級，熱管理領(lǐng)域新生零部件迎來了增量市場，在新能源汽車新增的電池冷卻、熱泵系統(tǒng)以及其他電氣化升級帶動下，熱管理方案中運用的部分零部件種類隨之發(fā)生變化。本文主要通過對新能源熱管理領(lǐng)域競爭格局以及核心部件的技術(shù)發(fā)展分析，對電池熱管理、整車空調(diào)系統(tǒng)、電驅(qū)動及電子元器件等關(guān)鍵技術(shù)部件進行了詳細綜述與分析，并對新能源汽車熱管理行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢進行了綜合預(yù)判。
1 前言
目前，熱管理系統(tǒng)設(shè)計主要掌握在主機廠手中，零部件領(lǐng)域以閥體和換熱設(shè)備的外資替代率最高。我國部分以傳統(tǒng)汽車熱管理業(yè)務(wù)為主的零部件公司，如三花智控、銀輪股份、奧特佳等，也在加大布局。新能源汽車熱管理行業(yè)正處于發(fā)展初期，國際巨頭具備豐厚的技術(shù)儲備，本土企業(yè)兼具貼近市場和低成本兩大優(yōu)勢，兩類企業(yè)各有機會。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院在新能源汽車熱管理行業(yè)分析中指出新能源汽車熱管理是一個隨著新能源整車增長而增長的增量市場，隨著新能源汽車的滲透率提升和產(chǎn)品性能升級，熱管理系統(tǒng)行業(yè)未來市場空間和價值巨大。新能源汽車發(fā)展對安全性、續(xù)駛里程和節(jié)能性等性能提出了更高要求。K.Bennion 等的研究證明，將電池熱管理系統(tǒng)和高效暖通空調(diào)系統(tǒng)等進行集成，應(yīng)用車輛熱管理技術(shù)可以有效改善上述性能。
2 新能源汽車熱管理領(lǐng)域競爭格局分析
目前涉及新能源汽車熱管理領(lǐng)域的廠商可主要分為兩大陣營：一類是國際巨頭，主要是傳統(tǒng)車熱管理業(yè)務(wù)的延伸，如電裝、法雷奧等；另一類是零部件供應(yīng)商的業(yè)務(wù)升級，隨著電動化進程加快，抓住新生零部件機會，如三花智控、銀輪股份等。
展開 行業(yè)：電動汽車綜合熱管理
01
背景介紹
隨著電動汽車的不斷普及，為了解決電動汽車在冬季和夏季的續(xù)航里程和熱安全問題，需要對電動汽車進行熱管理。電動汽車中的熱管理主要分為電機系統(tǒng)熱管理、電池系統(tǒng)熱管理和空調(diào)系統(tǒng)熱管理，這三大系統(tǒng)是電動汽車所產(chǎn)生熱量的主要來源。在以往的電動汽車中，三大系統(tǒng)的熱管理通常是各自獨立的，缺乏對整車熱量的統(tǒng)一管理，熱管理效率較低。而在新一代的電動汽車中，在設(shè)計之初便針對整車熱量進行集成式管理，對三大系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量進行統(tǒng)一的管理，從而大幅提高車輛整車的熱管理效率，以減少溫度對電動汽車性能的影響。
電動汽車的電機驅(qū)動系統(tǒng)是將電池中的電能轉(zhuǎn)化為機械能，從而為汽車提供行駛的動力。在電機的工作過程中，一些能量會以熱能的形式損耗，如鐵芯損耗、繞組損耗以及機械損耗。動力電池系統(tǒng)為汽車提供電能時，由于持續(xù)的放電，電池組會釋放一些熱量，熱量持續(xù)聚集便引起電池組的溫度升高。電動汽車空調(diào)系統(tǒng)冷熱負荷的產(chǎn)生來源有很多，如汽車內(nèi)部人員散發(fā)的熱量，外界環(huán)境通過車身結(jié)構(gòu)導(dǎo)入車廂的熱量，電機系統(tǒng)和動力電池系統(tǒng)導(dǎo)入車廂內(nèi)部的熱量，以及通過汽車通風(fēng)系統(tǒng)進入車廂的熱量等等。在研究電動汽車熱管理系統(tǒng)時，必須重點考慮汽車內(nèi)部的熱量來源和汽車內(nèi)部熱量的總量，才能采取針對性的熱量管理。
相關(guān)活動
活動 \\ 第四屆熱管理材料與技術(shù)大會 第二輪通知
活動 \\ 報名開啟！2023夯邦熱管理材料與技術(shù)項目路演
02
組成部分
電動汽車在設(shè)計時便針對主要的熱量來源都進行了相應(yīng)的熱管理。但是，為了進一步提升電動汽車的各項性能參數(shù)， 原有的各種獨立式的熱管理系統(tǒng)和方法已經(jīng)難以適應(yīng)新的設(shè)計要求。
展開 重型裝備資料合集：CAE、CFD、熱管理、NVH....限時領(lǐng)！
車輛座艙熱管理
隨著非公路車輛日益先進，車輛座艙熱管理也變得愈發(fā)困難。由于重型裝備具有獨特的熱動力學(xué)，并常用于某些非常惡劣的環(huán)境下，工程師在相關(guān)熱管理設(shè)計中需要考慮眾多變量。而在熱管理設(shè)計方面，系統(tǒng)仿真和 3D 仿真軟件包可謂是優(yōu)勢顯著，讓工程師能夠在虛擬世界中經(jīng)濟高效地測試大量變量。
動態(tài)人體工學(xué)設(shè)計
由于在非公路場景下駕駛重型裝備時振動水平較高，動態(tài)人體工學(xué)設(shè)計是實現(xiàn)座艙舒適度和安全性的一大關(guān)鍵因素。將仿真解決方案用于全身振動測試可測試數(shù)量更多、細節(jié)更豐富的動態(tài)場景，從而減少工程時間和成本，并改善車輛安全性及運行時長和效率。
下載本白皮書，詳細了解重型裝備制造商可如何利用高級仿真解決方案告別昂貴的物理原型測試和驗證。
http://t8iw4ulf0hpixn8k.mikecrm.com/Mb9aR16
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03
解決重型裝備設(shè)計面臨的熱管理挑戰(zhàn)
未來重型裝備的熱管理仿真
通過此白皮書，詳細了解使用熱管理解決方案如何能讓 OEM 通過比以往更高效地開發(fā)高性能重型裝備來獲益。
在重型裝備預(yù)設(shè)計中進行系統(tǒng)仿真的優(yōu)勢所在
使用系統(tǒng)仿真解決方案具有幾項核心優(yōu)勢，其中最顯著的就是速度優(yōu)勢。從熱管理角度而言，系統(tǒng)仿真可供完整分析組件在遇到車艙環(huán)境和發(fā)動機溫度之類不同熱輸入時的反應(yīng)和表現(xiàn)。這樣設(shè)計師就可以盡早對所有零件進行可靠性分析，從而在設(shè)計流程早期階段對關(guān)鍵組件進行準確選型并發(fā)現(xiàn)潛在問題。如果沒有系統(tǒng)仿真軟件解決方案，在原型制作階段之前，即使進行基本熱管理分析，對于開發(fā)人員而言，也是一個極為挑戰(zhàn)且漫長的過程。
嵌入式 CFD 驗證
除了使用系統(tǒng)仿真結(jié)果用于功能預(yù)設(shè)計以外，還可以通過嵌入式 CFD 方法進一步獲益。
展開 
2026上海熱管理展-第十七屆上海國際熱管理材料博覽會|CIME熱博會
2026第十七屆上海國際熱管理材料博覽會?（簡稱“CIME熱博會”）是全球熱管理行業(yè)規(guī)模最大、影響力最廣的專業(yè)展會之一，聚焦導(dǎo)熱散熱材料、液冷技術(shù)及全產(chǎn)業(yè)鏈解決方案。
電池熱管理（一） - 熱管理的重要性與新參數(shù)CCC
熱管理的重要性
近年來電動汽車電池組的成本迅速下降，這主要是由于規(guī)模效益和更高效的制造工藝造成的。但電動汽車與內(nèi)燃機汽車相比，購買價格仍顯昂貴。為了電動汽車市場更進一步，電動汽車的價格需要變得更加實惠。
由于電池是新增成本的大頭，因此，電池行業(yè)專注于如何降低電池成本，全球以美元/千瓦時 (US$/kWh) 作為價格通用衡量標準。其中，電池壽命對成本的影響往往被忽視，從而忽視了該行業(yè)的一項重要增長戰(zhàn)略。實際上，通過延長電池壽命，可以從電池本身提取更多價值，補償前期成本，從而降低整體生命周期成本。
延長電池壽命不僅會影響生命周期成本，還會影響電池在整個生命周期中對環(huán)境的影響，提高了材料資源效率，并減輕了鋰和鈷等關(guān)鍵原材料供應(yīng)鏈的壓力。
那么如何延長電池壽命？有充分證據(jù)表明，更有效的熱管理策略可降低運行中鋰離子電池的降解率，從而延長電池組的使用壽命。
革命性新參數(shù) —CCC
可以說，當(dāng)前主流的電池熱管理系統(tǒng)是次優(yōu)的?！癝urface Cooling”在電動汽車市場占據(jù)主導(dǎo)地位，現(xiàn)有研究表明，如果在電池組設(shè)計中有效地實施所謂“Tab Cooling”，鋰離子電池的壽命可以延長三倍。什么意思呢？通俗的講，現(xiàn)有電池冷卻僅僅在電池包外輪廓，并沒有深入每塊電池單元。
電池熱管理的難度很大的一個原因是，各家鋰離子電池的形狀和尺寸有很大差異，所以基于此開發(fā)的電池包熱性能出現(xiàn)相當(dāng)大的差異，當(dāng)內(nèi)部發(fā)熱升高溫度時電池的表現(xiàn)也各不相同。
另一個難點是，沒有定義熱性能的標準。電池工程師可以引用有效熱導(dǎo)率、熱阻值或比奧數(shù)等參數(shù)，但這些參數(shù)沒有考慮鋰離子電池本身產(chǎn)生的內(nèi)部熱量?？梢哉f它們在概念上存在缺陷。此外，這些指標非常難以計算，需要的信息永遠不會出現(xiàn)在數(shù)據(jù)表中，因為這是電池制造商的秘密。業(yè)內(nèi)的利益相關(guān)者于是陷入困境，無法比較不同的熱管理方法以找到最適合他們要求的方法。
展開 系統(tǒng)仿真軟件AMESim熱管理模塊學(xué)習(xí)：熱管理基礎(chǔ)
這期和大家一起學(xué)習(xí)下Amesim在熱管理領(lǐng)域的建?；A(chǔ)知識，其實對于軟件的學(xué)習(xí)，知道軟件基本的操作和流程之后，就是對照著實例去學(xué)習(xí)，有問題先查資料和看help文檔，實在不會的上論壇百度等搜索，再搞不定的就去請教用過或者會的人，這樣的效率是最高的，誠然，從基礎(chǔ)到精通，現(xiàn)在不適合像學(xué)生時代一樣先搭建總體的框架再一個個功能去學(xué)習(xí)，那樣太枯燥并且比較慢，每個人都有適合自己的學(xué)習(xí)方法，僅供列位參考！
一、基礎(chǔ)回顧
我們回顧一下之前學(xué)習(xí)的仿真流程：
從左到右分別是：
1）草圖模式：簡而言之就是類似于Simulink一樣，搭建系統(tǒng)的組件，俗稱搭積木，模型要搭建完整，所有端口必須連接；
2）子模型模式：目的是給每個元件分配不同的數(shù)學(xué)方程，方便后面解算使用（不知道可以看help以及可以選擇最簡化一鍵配置）；
3）參數(shù)模式：對于數(shù)學(xué)方程的參數(shù)和元件參數(shù)進行設(shè)定；
4）仿真模式：選擇求解器，仿真時間和采樣頻率。
二、熱管理基礎(chǔ)知識
Amesim中與熱相關(guān)的庫
Pneumatic：氣體相關(guān)庫，對流等等
Thermal：固體相關(guān)，熱傳導(dǎo)，熱輻射等
Thermal Hydraulic：流體相關(guān)，流體固體對流換熱
2. 基本理論
對于Thermal庫中，基本元件分類如下所示：
傳感器可以獲得熱源，熱計算用來計算換熱和熱輻射、熱對流等，濕空氣屬性對于乘員倉計算需要用到。
如上圖，每一個元件的接口代表了和外界的特性、屬性接口，比如上圖，對于熱容模塊，熱容僅僅代表了一個溫度狀態(tài)，是計算溫度反應(yīng)材料屬性和溫度的變化。對于換熱的三種方式，前提條件是具備溫差才能進行換熱。熱傳導(dǎo)模塊的輸入是溫度，輸出是熱量，對于端口1和2是剛好相反：
其他模塊同理，在使用時候一定要注意輸入和輸出是什么。
展開 適用于個人熱管理的具有寬熱管理溫度范圍的可編織相變纖維材料
目前，可以通過多種方法實現(xiàn)具有熱管理特性的紡織品，例如外部空氣/液體冷卻，引入導(dǎo)熱填料以增強熱擴散，或加入相變材料（PCM）。在這些方法中，基于PCM的紡織品引起了研究人員的極大興趣，PCM是先進的儲能材料，其儲能過程基于相變。PCM主要包括聚合物（聚乙二醇等）、有機小分子（石蠟、多元醇等）和無機小分子（水合鹽等）有機固液相變材料（以石蠟為代表）具有潛熱值高、相變溫度適宜、毒性低、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在個人熱管理中得到了廣泛的研究。
然而，有機固液PCM的泄漏和強剛性可能導(dǎo)致儲能密度降低和對環(huán)境的破壞。目前，主要解決方案是選擇合適的支撐支架，如彈性體和多孔材料。由于多孔材料、泡沫金屬、碳材料的剛性較強，PCM在實際應(yīng)用中容易產(chǎn)生脆性和較大的接觸電阻，導(dǎo)致熱管理效率低下。然而，熱管理溫度范圍有限，剛性強，缺乏有效的可視化熱管理方法，阻礙了其廣泛應(yīng)用。因此開發(fā)多功能相變材料用于人體熱管理，對提高人體舒適度具有重要意義。
02
成果掠影
通過采用彈性體封裝PCM有助于制備儲能密度穩(wěn)定、環(huán)境友好的柔性PCM是有效的解決方案。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一種具有彈性好、成本低、無毒、不易燃、生物相容性好等特點的有機硅材料。
該材料目前已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)適用于智能人體管理，而且選擇空心PDMS管封裝PCM制備柔性相變纖維(PCF)是一個有效的方法。近期，西南交大的王勇教授和祁曉東教授團隊合作在個人舒適熱管理方面取得新成果。團隊采用真空注射法將石蠟(PW)、壬烷(NO)、熱致變色劑(TA)共混的相變混合物包封在聚二甲基硅氧烷(PDMS)空心管中制備柔性相變纖維(PCFs)。PW/NO/PDMS PCFs具有31.9℃和62.0℃左右的雙相變溫度區(qū)，拓寬了熱管理溫度范圍。
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