汽車熱管理系統(tǒng)（熱泵空調(diào)）
關(guān)注創(chuàng)建者：哲別者也 創(chuàng)建時間：2022-01-13
汽車熱管理系統(tǒng)（熱泵空調(diào)）的實例教程
尊敬的相關(guān)單位負(fù)責(zé)人：
隨著國家油耗法規(guī)的日益嚴(yán)格，幾乎所有國內(nèi)車企都制定了宏大的電動汽車發(fā)展計劃。與傳統(tǒng)動力汽車相比，電動汽車在動力電池、電驅(qū)動系統(tǒng)和電動空調(diào)三個方面對熱管理系統(tǒng)設(shè)計和性能提出了新的要求，包括對整車動力性、續(xù)駛里程、安全性、使用壽命和舒適性都有新的定義，性能評價體系也需要重新建立。與此同時，系統(tǒng)的復(fù)雜程度和智能化程度均大幅增加，給控制系統(tǒng)也帶來了更大的挑戰(zhàn)。
為了促進汽車制造企業(yè)對電動汽車熱管理技術(shù)有深入的了解，提高熱管理性能開發(fā)能力，實現(xiàn)產(chǎn)品熱環(huán)境適應(yīng)性能的提升，特邀請整車熱管理領(lǐng)域的資深專家為本次培訓(xùn)系統(tǒng)授課，同時針對現(xiàn)場提出的相關(guān)問題分享演講者在此方面的經(jīng)驗體會。
一、時間地點
2019年6月17-18日
北京（具體地點于培訓(xùn)前一周通知）
二、參加對象
國內(nèi)汽車制造主機廠及供應(yīng)商的技術(shù)中心、性能集成部、CAE分析部、整車與動力電池開發(fā)部門負(fù)責(zé)技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、空調(diào)熱管理工程師、工程分析的技術(shù)工程師，本次培訓(xùn)適合已經(jīng)從事3年以上時間有一定理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗的熱管理工程師。
三、主講專家
深專家：吉林大學(xué)博士后，近15年整車熱管理性能開發(fā)經(jīng)驗，先后在一汽、中汽研（天津）擔(dān)任整車熱管理技術(shù)專家。承擔(dān)多款傳統(tǒng)汽車及新能源汽車熱管理系統(tǒng)集成、工程設(shè)計、開發(fā)試驗、仿真分析等工作；建立整車熱管理開發(fā)流程、熱管理開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、熱管理性能的驗證及提升等能力。該專家最擅長整車熱平衡性能一維計算分析、空調(diào)性能一維計算分析；編制過發(fā)動機熱平衡試驗、整車熱平衡及熱害試驗、空調(diào)環(huán)模試驗的方法和評價標(biāo)準(zhǔn)。
四、授課大綱
五、培訓(xùn)費用
培訓(xùn)費：3600元/人，3人（含3人）以上享受團隊價格：3400元/人。
展開 來源 | Energy Conversion and Management
01
背景介紹
為了應(yīng)對氣候變化和當(dāng)前的能源危機，大多數(shù)國家已經(jīng)開始推廣更換傳統(tǒng)燃料汽車。電動汽車（EVs）具有零排放，零噪音的特性，因此受到廣大制造商的青睞。集成熱管理系統(tǒng)（ITMS）作為保證電動汽車最佳運行的框架，已受到越來越多關(guān)注。目前，對ITMS的研究大多集中在機艙和電池的溫度控制上，只有少數(shù)研究考慮了電機或電控制的熱管理。Kexin等[6]設(shè)計了一種基于單級壓縮熱泵系統(tǒng)（SCHPS）的ITMS，通過三通和電磁閥的開關(guān)，實現(xiàn)了電池和座艙的加熱和冷卻。特斯拉的Y型使用了一個復(fù)雜的ITMS，覆蓋了座艙、電池、電機和電控，該系統(tǒng)設(shè)置為多種模式，以確保各部件的溫度調(diào)節(jié)和系統(tǒng)的高效運行。但上述研究都是基于SCHPS的，這在一定程度上限制了系統(tǒng)效率。
02
成果掠影
近期，華南理工大學(xué)Jianghong Wu團隊通過對熱泵系統(tǒng)的實驗研究和電氣系統(tǒng)的熱分析，創(chuàng)新性地開發(fā)了一種基于制冷劑注入熱泵的高效集成熱管理系統(tǒng)，并利用工程系統(tǒng)仿真高級建模環(huán)境（AMESim）軟件搭建了系統(tǒng)仿真平臺，對系統(tǒng)性能進行評估。結(jié)果表明，基于中間熱交換器的電池冷卻穩(wěn)定性和效率優(yōu)于雙蒸發(fā)器設(shè)置，可以在 35 ℃ 的環(huán)境溫度下降低 30% 的能耗。電機熱回收及高溫電控熱管理系統(tǒng)可降低能耗11.98%～56.69%，滿足-22.04℃的供暖條件。基于制冷劑噴射熱泵的集成熱管理系統(tǒng)擴大了高速公路燃油經(jīng)濟性測試 (EPA-420-B-12-001) 的運行范圍。
展開 中國為了適應(yīng)社會可持續(xù)發(fā)展的需求，提出了向新能源汽車轉(zhuǎn)型的相關(guān)政策，例如雙積分法等。在此環(huán)境下，國內(nèi)各大車企對純電動車型的研究投入達(dá)到了前所未有的高峰。純電動汽車的發(fā)展與應(yīng)用成為了當(dāng)今環(huán)境下不可阻擋的趨勢。眾所周知，純電動汽車在低溫環(huán)境下沒有發(fā)動機提供熱源，大多車型應(yīng)用PTC進行制暖。國鐵楓設(shè)計了一款電動汽車，該車型使用了PTC水暖加熱系統(tǒng)。由于PTC為大功率耗電部件，制暖時對整車的動力性以及續(xù)航里程產(chǎn)生了一定的威脅，通過對策略的優(yōu)化改進可以提高PTC制熱時汽車的經(jīng)濟性。朱成等對低溫環(huán)境下影響純電動汽車的續(xù)航里程的相關(guān)因素進行了深入研究分析。張子琦對熱泵空調(diào)系統(tǒng)的傳熱結(jié)構(gòu)進行了研究，通過優(yōu)化換熱結(jié)構(gòu)能改善系統(tǒng)的能耗。
曹曉玉通過AMEsim軟件建立空調(diào)系統(tǒng)模型，研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度對系統(tǒng)能耗有較大的影響。朱波等利用電機余熱作為輔助熱源，通過優(yōu)化加熱器的控制策略得到了較低的系統(tǒng)能耗。楊君提出水暖PTC加熱器功率的自動化線性調(diào)節(jié)，通過精確化控制精度降低能耗。本文基于某公司某純電車型的開發(fā)項目，對控制策略進行了優(yōu)化，增加了對電驅(qū)余熱的利用，通過AMEsim軟件與Matlab聯(lián)合仿真驗證了該優(yōu)化模型的控制效果。
1
低溫熱管理制熱系統(tǒng)
本文中低溫熱管理加熱系統(tǒng)包括對乘員艙、動力電池的加熱。其加熱結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。
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Flowmaster是當(dāng)今全球最為著名的熱流體系統(tǒng)仿真分析平臺，以其高效的計算效率，精確的求解能力、便捷快速的建模方式及面向能源核電行業(yè)的專業(yè)性而被許多全球著名的能源領(lǐng)域用戶所采用。Flowmaster是英國FML公司的產(chǎn)品,開發(fā)FLOWMSTER的想法來自英國流體力學(xué)研究協(xié)會的一個關(guān)于能源核電的研究項目，此協(xié)會在全世界的流體系統(tǒng)研究領(lǐng)域享有很高的聲譽。目前該公司不但提供領(lǐng)先的一維流體系統(tǒng)仿真軟件Flowmaster，同時也向客戶提供技術(shù)咨詢，技術(shù)合作等服務(wù)。到目前為止，已有1000多家公司購買了Flowmaster，共2000多個使用許可，用戶遍布世界上40個國家和地區(qū)。 Flowmaster已經(jīng)通過了ISO9001認(rèn)證。 Flowmaster的最新版本V7，秉承了舊版本的一貫特點，同時強調(diào)多用戶環(huán)境下的協(xié)同性及平臺的開放性，非常適合企業(yè)級的多用戶仿真分析平臺的構(gòu)建，其優(yōu)勢體現(xiàn)在
Flowmaster_V7簡介及汽車熱管理系統(tǒng)和空氣側(cè)系統(tǒng)解決方案.doc
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鋰電池作為主要動力電源之一已被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，因其高能量的特點，預(yù)防電池?zé)崾Э剡M行電池?zé)峁芾砜刂埔恢笔潜黄髽I(yè)重點關(guān)注的問題。為了保證鋰電池的最佳性能、安全性和使用壽命，鋰電池必須在特定的溫度范圍內(nèi)工作，而如何有效的預(yù)防鋰電池?zé)崾Э剡M行熱管理是企業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。海克斯康工業(yè)軟件旗下的Cradle CFD軟件可以為電池?zé)崾Э睾蜔峁芾硖峁┤陆鉀Q方案
動力電池是什么？
動力電池即為工具提供動力來源的電源，多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。動力電池是新能源汽車的核心部件，也是未來能源轉(zhuǎn)型的重要方向。?
動力電池對電流要求較高，?容量相對較大，?同時要求重量越輕越好。?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(shè)備、?器械、?模型、?車輛等驅(qū)動。?根據(jù)使用對象的不同，?電池的容量可能達(dá)不到單位
作者丨劉西，余磊，胡遠(yuǎn)志(重慶理工大學(xué)汽車零部件先進制造技術(shù)教育部重點實驗室)
摘要
來源 | Journal of Energy Storage
01
背景介紹
電動汽車在緩解氣候變化和排放污染問題方面發(fā)揮著重要作用。鋰離子電池作為電動汽車的動力源和儲能系統(tǒng)，具有高電壓、高功率和能量密度、長循環(huán)壽命和高安全性的優(yōu)良性能。然而，大量研究和實例已經(jīng)證實，受環(huán)境溫度影響，電池的循環(huán)壽命和充放電倍率面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)
來源 | Journal of Cleaner Production
01
背景介紹
電動汽車 (EV)，包括純電動汽車 (BEV) 和燃料電池汽車 (FCV)，被認(rèn)為是汽車應(yīng)用中實現(xiàn)零碳排放和新能源利用的有前途的解決方案。盡管 BEV 技術(shù)和市場化的持續(xù)高速發(fā)展，但 FCV 的技術(shù)發(fā)展具有強大的動力，主要是因為它們在行駛距離和充電時間方面優(yōu)于
來源 | Energy Conversion and Management
01
背景介紹
為了應(yīng)對氣候變化和當(dāng)前的能源危機，大多數(shù)國家已經(jīng)開始推廣更換傳統(tǒng)燃料汽車。電動汽車（EVs）具有零排放，零噪音的特性，因此受到廣大制造商的青睞。集成熱管理系統(tǒng)（ITMS）作為保證電動汽車最佳運行的框架，已受到越來越多關(guān)注
隨著新能源汽車的快速發(fā)展，整車熱管理問題已成為行業(yè)關(guān)注的焦點，熱管理系統(tǒng)工作性能的優(yōu)劣直接影響汽車的整體性能與乘客駕駛體驗，對于整車的重要性不言而喻。據(jù)統(tǒng)計，2021年國內(nèi)新能源熱管理市場規(guī)模約為210億元左右，預(yù)計到2025年，市場規(guī)模將有望達(dá)到760億元左右，伴隨著國內(nèi)新能源車的快速滲透，熱管理賽道進入發(fā)展黃金期。
受全新驅(qū)動方式影響，新能源汽車熱管理系統(tǒng)較之傳統(tǒng)燃油車更為復(fù)雜
CAE技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用從最初的線彈性部件分析到汽車結(jié)構(gòu)中大量的非線性問題分析，到現(xiàn)在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等，CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的所有方面。小到螺栓預(yù)緊力分析，大到整車碰撞模擬和整車NVH（噪聲、振動和聲振粗糙度）分析，CAE分析都發(fā)揮了無可替代的優(yōu)勢和作用。CAE分析范圍覆蓋了結(jié)構(gòu)、流體力學(xué)、多體動力學(xué)、被動安全、工藝、整機合整車性能等方方面面。
為了幫助大家更好地學(xué)習(xí)汽車領(lǐng)域的知識
基于AMESim軟件建立了完整的純電動汽車的熱管理系統(tǒng)模型，并通過整車實驗驗證了模型的正確性．在此模型的基礎(chǔ)上，本文分別對水冷系統(tǒng)、高溫環(huán)境下的熱管理系統(tǒng)及爬坡工況下的熱管理系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計，并對熱管理系統(tǒng)的控制策略進行了優(yōu)化，使熱管理系統(tǒng)能適應(yīng)不同工況和環(huán)境溫度的整車熱管理要求．本文基于AMESim軟件對純電動汽車的熱管理系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計的方法為研究和開發(fā)純電動汽車的熱管理系統(tǒng)提供了思路和參考
昨天我們分享了新能源汽車熱管理的控制方式，今天再來看一看實現(xiàn)新能源汽車熱管理系統(tǒng)一體化的3個方案。
