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為乘員提供更好的電動(dòng)汽車(chē)座艙舒適性體驗(yàn) 電動(dòng)汽車(chē) (EV) 能量管理優(yōu)化是減少里程焦慮的關(guān)鍵。在極端溫度條件下，座艙熱舒適性管理是最大的能耗因素之一。這是否意味著必須為了自動(dòng)駕駛而犧牲乘員舒適性？工程師要想平衡這一重大挑戰(zhàn)，有哪些選項(xiàng)可供選擇？從早期階段到校準(zhǔn)階段，如何預(yù)測(cè)乘員熱舒適性并盡可能降低其對(duì)整體能量流的影響？

借助工程方法可提升重型裝備座艙舒適度和安全性重型裝備制造商們無(wú)不希望自己的產(chǎn)品在市場(chǎng)贏得好的口碑。為此，整個(gè)行業(yè)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)都會(huì)考慮噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度 (NVH)、動(dòng)態(tài)人體工學(xué)和熱管理等問(wèn)題，以提升座艙舒適度和安全性。但要確保座艙舒適度和安全性令人滿意并非易事，而是一項(xiàng)重大的工程挑戰(zhàn)。

熱系統(tǒng)：熱管理庫(kù)、空調(diào)庫(kù)、冷卻系統(tǒng)庫(kù)、熱舒適庫(kù)、換熱器庫(kù)等； 火電/熱電：蒸汽循環(huán)庫(kù)、熱能庫(kù)、風(fēng)力庫(kù)等； 電子電氣：電氣庫(kù)、功率電子庫(kù)等； 三電系統(tǒng)：電機(jī)庫(kù)、電池庫(kù)、無(wú)刷電機(jī)庫(kù)； 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)：車(chē)輛動(dòng)力學(xué)庫(kù)、動(dòng)力總成庫(kù)、懸架庫(kù)、發(fā)動(dòng)機(jī)庫(kù)； 液壓：液壓庫(kù)、流體動(dòng)力學(xué)庫(kù)； 燃料電池：氫能庫(kù)、燃料電池庫(kù)；

雖然基礎(chǔ)OTFT平臺(tái)已經(jīng)開(kāi)發(fā)并在工業(yè)上應(yīng)用了幾年，但在過(guò)去幾年中，將其應(yīng)用于液晶盒制造，再結(jié)合熱成型工藝的開(kāi)發(fā)，這些將為功能性表面開(kāi)辟一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。

· 內(nèi)置人體生理模型，綜合考慮環(huán)境天氣、車(chē)輛底盤(pán)熱害、座艙域與乘員等熱負(fù)載，結(jié)合主觀測(cè)評(píng)和高精度的HVAC假人測(cè)評(píng)方法，提升座艙熱舒適性評(píng)估準(zhǔn)確性· 豐富的舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)，如Berkeley熱舒適評(píng)價(jià)模型、PMV、PPD、EQT等等，有效指導(dǎo)車(chē)身結(jié)構(gòu)及相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提升座艙熱舒適性能· 一三維耦合及優(yōu)化技術(shù)，有效指導(dǎo)座艙舒適性及系統(tǒng)能耗的權(quán)衡設(shè)計(jì)與優(yōu)化，為以舒適性為目標(biāo)的智能控制器設(shè)計(jì)提供有效輸入

六、未來(lái)技術(shù)拓展 多物理場(chǎng)耦合測(cè)試：引入熱仿真模塊，模擬冬季座椅加熱、夏季通風(fēng)等功能對(duì)腰部支撐舒適性的影響，構(gòu)建溫度 - 壓力 - 力學(xué)多物理場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)。 數(shù)字孿生應(yīng)用：基于測(cè)試數(shù)據(jù)建立座椅舒適性數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境下的支撐方案快速迭代，預(yù)計(jì)可將新座椅研發(fā)周期再縮短 40%。

可實(shí)現(xiàn)TAITherm單工具高效對(duì)流傳熱分析計(jì)算，替代CFD工具實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)求解。 熱舒適模塊 TAITherm人體舒適度模塊采用改進(jìn)的人體調(diào)節(jié)模型和熱舒適度評(píng)估方法，對(duì)人體舒適度進(jìn)行全方面評(píng)價(jià)。 實(shí)現(xiàn)座艙局部送風(fēng)、采暖設(shè)備優(yōu)化選型，實(shí)現(xiàn)多種熱舒適營(yíng)造方案優(yōu)化分析，提升座艙舒適性。

舒適性 經(jīng)濟(jì)性 安全性 動(dòng)力性 1總體概述1典型的乘員艙熱舒適性模型在乘員艙舒適性的評(píng)價(jià)體系中，熱舒適性是其中一個(gè)至關(guān)重要的因素。熱舒適性，在美國(guó)供暖空調(diào)工程師學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)中已有明確的定義，即：熱舒適是對(duì)熱環(huán)境表示滿意的意識(shí)狀態(tài)。

座艙熱管理與人體舒適度開(kāi)發(fā)咨詢服務(wù)乘用車(chē)內(nèi)的人體熱舒適性直接影響乘客的體驗(yàn)和安全。為了滿足熱舒適性需求，空調(diào)等熱舒適營(yíng)造系統(tǒng)產(chǎn)生了大量能耗。該能耗占比不容忽視，進(jìn)而導(dǎo)致了車(chē)輛的里程焦慮。經(jīng)緯恒潤(rùn)結(jié)合一三維耦合、假人測(cè)評(píng)、主觀測(cè)評(píng)等手段，采用豐富的舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)，指導(dǎo)人體熱舒適性及系統(tǒng)能耗方案權(quán)衡設(shè)計(jì)與優(yōu)化，幫助用戶制定高效、節(jié)能的智能座艙熱舒適方案。

熱壓和熱輥壓等物理方法需要設(shè)備支持，價(jià)格昂貴，并且由于強(qiáng)大的外力會(huì)嚴(yán)重破壞纖維結(jié)構(gòu)，缺乏靈活性。丙酮后處理等化學(xué)途徑只能增強(qiáng)纖維連接，效果有限，導(dǎo)致后續(xù)金屬涂層分層和不一致。此外，可穿戴設(shè)備的輕薄特性往往會(huì)限制導(dǎo)電材料的熱管理能力。熱積累會(huì)造成薄膜失效，影響可穿戴織物的舒適性;加入電能也會(huì)影響材料的熱工性能。

冬夏季座艙溫控是能耗大戶，因此新能源汽車(chē)在設(shè)計(jì)座艙熱管理系統(tǒng)時(shí)，必須均衡考慮座艙舒適性與續(xù)航里程。基于人體熱舒適度的座艙熱管理方案設(shè)計(jì) 隨著用戶對(duì)座艙熱舒適性方面的要求日益提高，單純通過(guò)空調(diào)降溫、采暖過(guò)程中溫度變化對(duì)人體舒適度進(jìn)行間接評(píng)價(jià)已經(jīng)無(wú)法滿足開(kāi)發(fā)需求，因此需要基于準(zhǔn)確的人體生理模型和更直觀的熱舒適度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)座艙熱管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一種具有彈性好、成本低、無(wú)毒、不易燃、生物相容性好等特點(diǎn)的有機(jī)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(gè)有效的方法。近期，西南交大的王勇教授和祁曉東教授團(tuán)隊(duì)合作在個(gè)人舒適熱管理方面取得新成果。

熱舒適性，在美國(guó)供暖空調(diào)工程師學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)中已有明確的定義，即：熱舒適是對(duì)熱環(huán)境表示滿意的意識(shí)狀態(tài)。影響人體熱舒適性的因素主要包括環(huán)境因素和人的因素，其中環(huán)境因素主要包括：空氣溫度、平均輻射溫度、空氣流速、空氣相對(duì)溫度等。

另一個(gè)方向是對(duì)人體進(jìn)行降溫，使皮膚保持舒適狀態(tài)。相對(duì)于傳統(tǒng)的集中空調(diào)系統(tǒng)，只需少量的人員就會(huì)消耗幾千瓦的功率，個(gè)性化熱管理的TEDs對(duì)于不同的個(gè)體來(lái)說(shuō)，在功耗和舒適度調(diào)節(jié)方面更加高效。在此背景下，設(shè)備的靈活性和對(duì)人體皮膚的順應(yīng)性具有重要意義。通常，有不同的策略來(lái)獲得TEDs的靈活性。一種是利用內(nèi)在柔性熱電(TE)材料來(lái)制造f- TEDs。

為此，整個(gè)行業(yè)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)都會(huì)考慮噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度 (NVH)、動(dòng)態(tài)人體工學(xué)和熱管理等問(wèn)題，以提升座艙舒適度和安全性。但要確保座艙舒適度和安全性令人滿意并非易事，而是一項(xiàng)重大的工程挑戰(zhàn)。本白皮書(shū)旨在探討如何利用高級(jí)仿真和測(cè)試解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)此挑戰(zhàn)，并減少工程和開(kāi)發(fā)時(shí)間及成本。

文章來(lái)源：新能源汽車(chē)熱管理仿真

良好的熱管理能力仍然是可穿戴材料面臨的挑戰(zhàn)。同時(shí)，電子元件產(chǎn)生的電磁（EM）波會(huì)干擾正常的電池行為和設(shè)備操作。因此，具有優(yōu)異熱管理和EM屏蔽材料的超薄功能復(fù)合材料在可穿戴設(shè)備的優(yōu)化方面具有廣闊的前景。熱管理和電磁屏蔽膜已被開(kāi)發(fā)用于各種可穿戴應(yīng)用。柔性織物的透氣性也是決定設(shè)備舒適性和可用性的關(guān)鍵因素，但金屬?gòu)?fù)合材料很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩者兼而有之強(qiáng)度和透氣性。