混合动力电池组冷却分析与优化过程
动力电池冷却系统的工作原理
动力电池冷却系统的工作原理动力电池在工作过程中会产生很多的热量，如果不能及时有效地散热，会导致电池温度升高过快，进而降低电池的性能，甚至引起电池的损坏。
因此，保持电池组的合适温度是非常重要的。
动力电池冷却系统就是为了调节和控制电池组的温度而设计的。
主动式冷却系统是通过主动控制冷却系统中的部件来调节和维持电池组的温度。
当电池组温度升高时，温度探测器会检测到温度的变化，并将信号传送给控制器。
控制器通过继电器或电子开关等方式控制水泵工作，将冷却剂从冷却器中抽取出来，通过管道系统将冷却剂循环到电池组中。
冷却剂在电池组中吸收热量后，被带回冷却器进行散热。
同时，风扇也会根据控制器的信号而自动启动，增加散热的效果。
被动式冷却系统则利用材料的热传导性质来实现散热。
被动式冷却系统通常由散热片和冷却剂组成。
在电池组的表面，贴有散热片。
当电池组温度升高时，热量会通过导热材料传递到散热片上，再进一步通过散热片传递给周围环境，实现散热的目的。
冷却剂则起到了吸热的功效，在冷却剂的帮助下，电池组的温度得以降低。
动力电池冷却系统的工作原理中有一项重要的控制参数是温度控制器。
温度控制器通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器通过监测电池组的温度，将温度信号传送给控制器。
控制器将感知到的温度与设定的温度进行比较，并根据比较结果来控制水泵和风扇的开启和关闭，以达到保持电池组温度在安全范围内的目的。
总结起来，动力电池冷却系统的工作原理是通过冷却剂和散热片（散热器）的协同作用来降低电池组的温度。
温度控制器起到了监测与控制的作用，通过传感器感知电池组的温度，并通过控制器来控制冷却剂的循环和风扇的启停。
这样可以保持电池组的温度在合适的范围内，确保电池的正常工作，并延长电池的寿命。
动力电池组液冷散热系统
动力电池组液冷散热系统黄馗; 王文【期刊名称】《《电源技术》》【年(卷),期】2019(043)003【总页数】5页(P415-419)【关键词】液冷; 动力电池; 冷板; 仿真【作者】黄馗; 王文【作者单位】上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM912近些年来，随着新能源汽车的高速发展，锂离子电池作为主要动力源被广泛使用。
动力电池在运行过程中需要面对复杂的使用环境，电池热管理系统是保证其长期稳定工作的基础。
温度是影响锂离子电池能否正常工作的主要因素之一，电池热管理系统需要将电池模组的最高温度和最大温差控制在合适范围内。
目前散热技术主要有空冷[1]、液冷[2]、相变材料[3]和其组合形式[4]。
液冷分为直接和间接接触式两种，具有高效和稳定的散热效果。
直接接触式是将电池浸泡在具有良好绝缘性的冷却液中进行冷却[5]；间接接触式是通过换热结构与电池接触，利用流动的冷却工质将热量带走。
冷却工质主要有冷却液和制冷剂两种。
冷却液为载冷剂，通过显热散热。
邓元望等[2]通过对冷板的三维仿真，可以将电池组(5个10 Ah单体电池串联)的最高温度控制在34.52℃，最大温差控制在4.98℃以下；制冷剂通过潜热散热，有压缩制冷循环和热管两种方式，采用热管阵列对圆柱形锂离子电池组(14个6.5 Ah电池单体串联)进行冷却，能够将最高温度控制在35.97℃以下[6]。
由于直接接触式为浸泡式，非常不利于后期的维护，所以目前研究和使用较多的是带有压缩制冷系统的间接接触式。
邓元望等[2]通过三维仿真将冷板的布置方式由整体布置优化为分片式布置，即将水冷板布置在单体电池之间，但是在模型中对电池的冷却边界采用的是直接赋值的方式，本文为了更加完整地建立液冷系统模型，直接从制冷系统开始建模从而获得电池的冷却边界条件，此外，其采用的稳态分析方法由于电池包热容较大，绝大多数工况下电池的温度都无法达到稳态，容易导致制冷量设计偏大，所以本文采用非稳态方法分析电池的温度特性，不会出现制冷量设计过量的问题。
新能源汽车冷却系统的研究与优化
新能源汽车冷却系统的研究与优化随着可再生能源的逐步发展和传统石油资源的日益渐少，新能源汽车作为未来汽车发展的重要趋势备受关注。
新能源汽车的出现很好地解决了环保问题，但同时也带来了新的问题。
由于新能源汽车发动机与传统汽车发动机有很大的不同，因此其冷却系统也需要进行全新的设计与优化。
本文将从新能源汽车的发展背景出发，探讨新能源汽车冷却系统的研究与优化。
1、新能源汽车发展背景新能源汽车可以说是21世纪汽车产业的一个重要发展趋势，它具有很多优势。
首先，新能源汽车可以大大减少对环境的污染，充分体现了可持续发展理念。
其次，新能源汽车的使用成本更低，因为电力比汽油等燃料的价格更便宜。
最后，新能源汽车的发动机更加高效，使得汽车性能得到了极大的提升。
然而，新能源汽车也存在着一些问题，其中之一就是发动机温度控制问题。
新能源汽车使用的发动机与传统汽车的发动机存在很大的不同，因此需要进行全新的设计与优化。
2、新能源汽车冷却系统原理传统汽车发动机的冷却系统主要是采用水冷方式进行降温，而新能源汽车的冷却系统则需要根据其发动机的特点进行全新设计。
新能源汽车的发动机主要分为电池、氢燃料电池和混合动力发动机三种类型。
其中，电池和氢燃料电池发动机都需要进行水冷方式进行降温，而混合动力发动机则在水冷的同时还需要辅以空气冷却。
3、新能源汽车冷却系统的优化到目前为止，新能源汽车冷却系统的研究还处于相对初级的阶段，因此存在很多问题需要解决。
冷却系统的优化可以从以下两个方面入手：3.1、材料选择与优化新能源汽车的冷却系统需要选择耐高温、耐腐蚀的材料。
随着科技的发展，现在在新能源汽车冷却系统中广泛使用的是铝和铜两种材料。
一些新材料也正在被广泛开发。
然而，材料性能的问题仍然需得到进一步研究与探讨。
3.2、系统布局与优化新能源汽车的组成极其复杂，冷却系统的布局和优化需要综合考虑各种因素，比如保证冷却效率的同时减少重量和体积，保证燃料消耗率的同时减少排放，以及避免驾驶员的驾驶体验受到影响等等。
新能源汽车的冷却系统设计与优化
新能源汽车的冷却系统设计与优化随着环境意识的增强和能源紧缺问题的日益突出，新能源汽车成为了聚焦的热点。
作为新能源汽车的重要组成部分，冷却系统的设计与优化也显得尤为重要。
本文旨在探讨新能源汽车冷却系统设计的关键问题，以及如何进行优化，提高汽车的性能和效率。
一、冷却系统设计的关键问题新能源汽车的冷却系统设计需要考虑以下几个关键问题：1. 散热效果：散热是冷却系统设计的基本要求之一。
对于纯电动汽车而言，电池组和电动机是主要产生热量的部件，因此需要设计合理的散热系统来有效降低温度，确保电池和电动机的正常工作。
而对于混合动力汽车来说，发动机的散热效果也需要被充分考虑。
2. 能耗问题：冷却系统的运行也会消耗一定的能源，因此如何降低冷却系统的能耗成为一个需要解决的问题。
可以通过优化冷却系统组件的材料和结构，提高传热效率，减少能耗。
3. 系统集成：新能源汽车的冷却系统需与其他系统进行紧密集成，以确保整个汽车的正常运行。
因此，在冷却系统设计时需要考虑与其他系统的协调性，减少冲突和干扰。
二、冷却系统优化的方法为了提高冷却系统的性能和效率，可以从以下几个方面进行优化：1. 材料和结构优化：选择合适的材料可以提高系统的传热效率，例如使用导热性能好的材料作为散热器的材料，减少热能损失。
另外，对冷却系统的结构进行优化，如增加散热器的散热面积，改进传热管路的流线型设计等，也有助于提高总体的散热效果。
2. 流体介质的选择：流体是冷却系统中起着传热媒介的关键作用，因此选择合适的流体介质对系统的性能有重要影响。
比如，在纯电动汽车的冷却系统中，常用的流体介质包括水和聚乙二醇等，在选择时需要考虑其导热性能、热稳定性和环保性等方面。
3. 制冷控制策略的优化：合理的制冷控制策略可以提高冷却系统的效率和能耗。
例如，根据车辆的实际工况和热负荷变化，采用智能化的制冷控制系统，动态地调节冷却系统的运行参数，实现能耗的最小化。
4. 系统集成优化：为了减少汽车不同系统之间的干扰和冲突，需要对冷却系统的集成进行优化。
混合动力车用镍氢电池的液体冷却系统
２ ９
Ｄｓ ｅ －ｚｄ系列镍氢 电 池 作 为基 体 ， 部 加 装 壳 体 ， ｉ 外 紧 密配 合构成 冷却 流 道 ， 们 之 间通 过 沿 圆周 均 布 的 它 四条肋 连接 固定 ， 为防 止 电池 脱落 ， 可使 用绝 缘胶 加
畅． 电池单 体之 间 的 串联 通 过 电池 连 接 片 按 次序 连
究 的基 础上 ， 出 了一 套热 管 理 系统设 计 的新思 提
２ 液体 冷 却 系统 的结构 设 计
２ １ 电池 单体结构 ．
路， 采用套管式蒸 发器 的 电池 液体冷却 系统． 系 统 该
具有既高效又经济的特点． 如 图 １ 示为 电池 组 液体 冷 却 系统 示 意 图． 所 整
收 稿 日期 ： ０ ８０ —０ ２ ０ —６３
图 ２为单体 电池结 构示 意图． 选用 松下 ２Ａ ０ ｈ的
作者简介 ： 吴忠杰 （ ９４ ）男 ， １８ 一 ， 硕士研究生 ， 主要研究方 向为动力 电池热管理系统研究
第 ４期
吴忠杰 ， ：混 合动力车用镍 氢电池的液体 冷却 系统 等
运 行 温度 范 围．
关键词 ： 镍氢电池 ； 电动汽车 ； 电池热管理 系统 ； 夹套式液体冷却
中图 分类 号 ： ２０ ３ １ Ｕ ７．８ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ７７ ６ （０８ ０ － ２ － １０ —１２ ２０ ）４０ ８０ ０ ４
随着 能源 和环境 问题 的 日益 严 峻 ， 为 环保 节 作 能型汽 车出现 的混合 动力 车 ， 疑 是 汽 车行 业 中一 无
温度 ， 这就在 电池模 块 内部各 个 单体 电池之 间产生
了非 常严重 的不均 衡 温度 分 布 ， 而造 成 电池 之 间 从
动力电池组的主动冷却方式
动力电池组的主动冷却方式
动力电池组是电动汽车的重要组成部分，其可靠性和安全性对电动汽车的性能和市场接受度具有重要影响。
而主动冷却是保证动力电池组正常工作的重要手段之一。
本文将介绍动力电池组的主动冷却方式。
动力电池组主要由多个单体电池串联而成，因此在充电、放电过程中会产生大量的热量，如不能及时散热，就会影响电池组的寿命和安全性。
主动冷却是通过电池组内置的散热器和冷却风扇等设备，主动排除电池组内部的热量，保证电池组的正常工作。
目前主动冷却方式主要有以下几种：
1. 气冷式：通过电池组内置的冷却风扇，利用空气对电池组进行冷却，适用于小型电动汽车和混合动力汽车。
2. 液冷式：通过电池组内置的液体循环系统，将废热带走，适用于大型电动汽车和纯电动汽车。
3. 相变式：通过电池组内置的相变材料，吸收电池组的废热，使相变材料的温度升高，然后通过散热器将废热排出，适用于小型电动汽车和混合动力汽车。
4. 热泵式：通过电池组内置的热泵系统，将热量从低温区域转移到高温区域，适用于低温环境下的电动汽车。
综上所述，动力电池组的主动冷却方式有多种选择，不同的方式适用于不同的电动汽车类型和工作环境。
在设计电动汽车时，应根据实际情况选择适合的主动冷却方式，以确保动力电池组的正常
工作和安全性。
混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进
360 引言随着全球能源需求的增长和环境保护力度的加大，混合动力汽车作为一种具有潜力的替代能源解决方案逐渐受到人们的关注。
混合动力汽车动力系统的优化设计和能效改进是实现可持续交通发展的关键。
本文旨在探讨混合动力汽车动力系统的优化设计和能效改进，以提高其性能、减少能源消耗。
混合动力汽车是指同时搭载内燃机和电动机，通过智能能量管理系统实现两者之间的协调工作。
这种结合传统燃油动力和电动动力的方式，使得混合动力汽车具备了高效、低排放及节能的潜力[1]。
1 关于混合动力汽车动力系统的认识混合动力汽车动力系统是一种融合了传统内燃机和电动机的先进动力解决方案。
它通过智能能量管理系统协调两种动力来源的使用，以实现高效能耗、低排放和节能的目标。
混合动力汽车的动力系统由发动机、电动机、电池和控制单元等关键组成部分构成。
首先，发动机在混合动力汽车动力系统中扮演着重要角色，它可以是传统的汽油发动机或柴油发动机，负责为车辆提供动力，并充当电池充电的能量来源。
发动机的主要任务是在需要时为电池充电或提供额外的动力输出，以满足驾驶需求。
其次，电动机作为另一种重要的动力来源，在混合动力汽车中发挥着关键作用。
电动机利用电能驱动车辆，并具有高效、响应迅速和零排放等优点。
根据应用需求，混合动混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进摘要：本文探讨了混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进的措施。
通过对传统发动机的优化，包括提高燃烧效率和减少摩擦能量损失，可以提高传统动力系统的效率。
另外，电动机的优化设计可以提高效率和功率密度，进一步增强混合动力系统的性能。
电池技术的改进，包括增加能量密度和功率密度，以及提升使用寿命和安全性能，为混合动力汽车提供更可靠的能源供应。
而引入智能辅助驾驶系统，能够实现能量回收与再利用，实现能量管理的智能化，提高整体能效。
这些措施的综合应用将有助于提升混合动力汽车的能源利用效率，实现可持续出行的目标。
关键词：混合动力；汽车；动力系统；优化设计；能效改进力汽车可以使用交流电动机或直流电动机，以获得最佳的驱动性能，提高能源利用效率。
混合动力汽车能量管理与优化策略研究
混合动力汽车能量管理与优化策略研究随着全球能源需求和环境问题日益严峻，混合动力汽车作为一种新兴的交通工具，承载着减少能源消耗和尾气排放的期望。
能量管理和优化策略是混合动力汽车的核心问题之一，它对于提高燃油经济性和车辆性能至关重要。
本文将介绍混合动力汽车能量管理和优化策略的研究现状和关键技术。
一、混合动力汽车能量管理的研究现状混合动力汽车能量管理是指如何合理地分配内燃机和电动机的能量输出，以最大限度地提高车辆的综合效能。
目前，混合动力汽车能量管理的研究主要集中在两个方面：优化控制策略和能量储存系统。
1. 优化控制策略优化控制策略的目标是在保证动力性能和驾驶体验的前提下，尽量降低能源消耗和排放。
常用的策略包括基于规则的能量管理策略、基于经验规则的能量管理策略和模型预测的能量管理策略。
这些策略通过调整内燃机和电动机之间的协调性来实现对能量的优化利用。
2. 能量储存系统能量储存系统是混合动力汽车能量管理的关键组成部分，主要包括电池组、超级电容器和动力电子控制装置等。
目前，锂离子电池是最常用的能量储存装置。
未来的研究方向包括改进电池容量和寿命、提高超级电容器的能量密度和功率密度等。
二、混合动力汽车能量管理的优化策略1. 智能能量管理策略智能能量管理策略利用先进的算法和模型来实时分析和预测车辆的能源需求，从而实现对车辆能量输出的智能化控制。
例如，采用模糊控制算法可以实现对不确定性的适应性控制，提高车辆在不同路况下的能效表现。
2. 协同控制策略协同控制策略是指内燃机和电动机之间的有效协调，以提高整车性能和能源利用效率。
这种策略可以通过智能控制算法和实时信息的交互来实现，例如，优化电池充电和放电策略，实时调整内燃机的功率输出等。
3. 能量回收和储存技术能量回收和储存技术是提高混合动力汽车能量管理效率的关键技术之一。
通过回收和储存制动能量、惯性能量和废热能量等，可以有效提高能量利用效率，并延长能量储存系统的寿命。
某深度混合动力汽车冷却系统的设计开发
Ａ ｔ ｙ ｏ ｓｇ ｎｄ Ｄｅ ｌ ｐｍ ｅ ｆＣｏ ｌｎｇ Ｓ ｓ ｅ ｎ ａ Ｓ ｃｆｃ Ｄｅ ｐ Ｓ ｕｄ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｖｅｏ ｎｔｏ ｏ ｉ ｙ ｔ ｍ ｏ ｐｅ ｉ ｅ ｉ
Ｈｙ ｉ ｅ ｔ ｉ ｈ ｃ ｅ ｂｒ ｄ Ｅｌ ｃ ｒ ｃ Ｖｅ ｉ ｌ
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汽车科技第４ ０２ 月 期２１ 年７
ｄ ｉ１ ．９ ９ ．ｓ ． ０ － ５ ０２ １ ． ．１ ｏ：Ｏ３ ６ ４ｉ ｎ１ ５ ２ ５ ．０ ２０ ０ ５ ｓ ０ ４
某深 度 混合 动 力汽 车 冷 却 系统 的 设计 开发
张博榕 ， 才 光 ， 文江 余 贺
吉 利 汽 车研 究 院有 限公 司 ， 州 ３ １２ ） 杭 １２ ８
（） ３ 多套 系统控 制 难度 增加 。 同时 因发动 机 、 电 机 控 制器 、 力合成 箱 布置在 整 车机舱 中 ， 动 散热 器 集 中在机 舱前 端 布置 ， 对机 舱布 置 要求较 高 。 （） ４ 电池 系统 因工作 温度 接 近乘 员舱 温度 ， 用 采 乘 员舱 抽风 冷 却 ， 置 便利 。 布
介 质 是 按 照 体 积 比 ５ ： 配 成 的 水 和 乙 二 醇 的 溶 ０５ ０ 液。 动 力 合 成 箱 部 分 由动 力 合 成 箱 、 热 器 、 泵 、 散 油
计 算 分析 ， 问题 将会 得 到简化 。
１２ 系统 特 点 ．
进 出油 管 等 构成 一 个 独 立 的循 环 流 ，介 质 是 Ａ Ｆ Ｔ
２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设 计 计 算
２１ 发 动机 部分 的计算 ．
混 合 动 力 汽 车 动 力 模 式 的 结 构 方 案 表 明 ，它 的 发 动 机 的运 行 只 是 在 某 些 时 候 才 需 要 散 热 ，相 比 于 传 统 车 散 热 需 求 量 应 该 是 较 小 的 ，例 如 ， 对 于 某 款 １８Ｌ汽 油 发 动 机 ， ． 当其 使 用 在 传 统 车 上 时 散 热 需 求
混合动力电池组冷却分析与优化
北京召开 。Ｃ Ａ 公司作为 亚太地 区流体 分析（Ｆ ） 真技术咨 询 ＤＪ Ｃ Ｄ与仿 讯。每 届年会 中的 “ 国内外成功应 用案例 精讲 ”都是Ｃ Ａ 用户年会 ＤＪ
峰 ３７ ７ ； 忡 ｔ ｓ 强 『 ｜ ●■匕 嚣 灞————●■■—●——●——●—● ９７ ７
计算 出使 电池组最高温度低 于额定温度所需的风量 ，最终通过
双风 扇的冷却方式 实现这一 目标 。圊
蹲 ｌ 电 池 壁 萄温 度 分 布 图 １
２ １ 年Ｃ Ａ 公 司中国区用户 年会纪实 ０ ０ Ｄ Ｊ
ＣＤ ｄａ Ｃ 的高 层首先 介绍 －ａ Ｐ Ｏ
了Ｓ Ａ － Ｄ Ｃ ＋ Ｔ Ｒ Ｃ 、Ｃ Ｈ 最新 发展 战略和 未 来技 术发 展趋 势 ，
ＧＴ ＵＩ 、 ｍＯ Ｆ ＯＮ ＥＲ －Ｓ ＴＥ ｄｅ Ｒ ＴＩ 、
高科 技方 法 将深 入到 各相 关
领域 ，ＣＦ 通 用软件有着广阔 Ｄ
度 ， 因此 在 电池 箱开 发 过 程 中 ， 电池 方 案 除 了考 虑 空 间 布置 以
出 口
外 ，更需要着重考虑 电池散热 的需要。
图 １ 电池 箱 及 风道 几何 外 形
本文利 用Ｓ Ａ — Ｃ ＋ Ｔ Ｒ Ｃ Ｈ 软件对 长安汽车某款 在研重度混合 动 力汽车 的 电池 箱体进 行建 模计 算 ，通 过流 场和 温度 场的计 算 ，找出散热通风管道的不合理性 ，并 优化 管道外形。在优化 管道外 形之后 ，再建立完整 电池 固体 区域 ，用以计算 电池表面
动力电池组空间布局散热优化
Ｑ ＼ ｏｌ 一ｍ ｓ ０ 亡 ｃ
（ １ ）
式中： Ｕ为电池组开路端 Ｉ压 （ ） Ｅ为 电池组电动 电 Ｖ ； 势 （ ） ， 电池 组放 电 电流 （ ， 值 表 示放 电 ， Ｖ ；为 Ａ） 正 负 值表示充电 ； 电池组 内阻 （ ；Ｏ Ｒ为 Ｑ）Ｓ Ｃ为 电池组荷 电状态 ； 。 Ｑ 为电池组初始容量（ ｈ ； 为 电池组最 Ａ）Ｑ 大容量 ；为充放电时间（ ） ｔ ｓ。 ３２ Ｎ — ． Ｉ ＭＨ 电池 热模 型
口 【 — 】 ＝ （ —
式 中： 为电池的总体积（ ３ 。 ｍ ）
３４ Ｎ － ． Ｉ ＭＨ 电池 单体 表面 对流传 热 系数
（ ３ ）
— ．
Ｌ —
ＴｌＥ Ｍ
Ｎ — Ｈ电池热模型的边界条件用式（ ） ＩＭ ４ 描述：
一
图 １ 电池单体温度分布图
图 ２ １０ ｓ ５ ０ 内上表面中心
本文选用 Ｎ — Ｈ动力 电池 ， ＩＭ 事实上 Ｎ — Ｈ动 ＩＭ
力电池也是 目 国际上较为成功 ， 前 同时也是唯一能工 业化及商业化的 Ｈ Ｖ的先进可靠动力蓄电池。 Ｅ
Ｍ文件 中获得 ， 以查到 Ｎ — Ｈ ９ 可 Ｉ Ｍ 一 ０单体 电池 的相
关参数。 电池型 号： １５ 电容量 ：０ ｈ 电压 ：２ 尺 Ｍ ５； ９Ａ ； １Ｖ；
Ｐ Ａ Ａ Ａ ＋ ｃ 的趋势和阻尼振动 图像类似 ， ｃ ｒ ： ｇ ２ Ｐ 多＋雾＋ ） ＝ 如果长时间散热 ， 温度
式 中 为电池的密度 （ ｇｍ ） Ｃ 为电池 的比热容 ｋ／ ； （／ ｋ ℃） ； 为电池的温度 （ ； Ａ 电 Ｊ （ｇ・ ） Ｔ ℃） Ａ Ａ 为
Ｏｐ ｉ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｐ ｃ ｏ ｌ ｇ ｍｏ ｅ ｉ ａ ｔ ｒ ｒ ｕ ａ ｅ ｎ ＡＮＳ ｔ ｚ ｔ ｆｓ ａ ｅ ｃ ｏｉ ｄ ｎ ｂ ｔ ｙ ｇ ｏ ｐ ｂ ｓ ｄ ｏ ｍ ｏ ｎ ｅ ＹＳ
丰田混合动力蓄电池冷却系统保养
丰田混合动力蓄电池冷却系统保养丰田混合动力车型采用了先进的混合动力系统，其中蓄电池是关键组件之一。
蓄电池不仅是混合动力系统的能量储存装置，还需要进行适当的冷却以确保其正常运行和寿命。
因此，混合动力蓄电池冷却系统的保养显得尤为重要。
让我们来了解一下丰田混合动力蓄电池冷却系统的工作原理。
该系统主要由冷却剂、冷却风扇、传感器和控制单元组成。
当蓄电池温度升高时，控制单元会发出信号，启动冷却风扇，将外部空气引入蓄电池箱内，降低蓄电池温度。
同时，冷却剂也会通过管道循环，起到散热的作用。
这样，就能保证蓄电池在适宜的温度范围内工作，延长其使用寿命。
那么，如何进行混合动力蓄电池冷却系统的保养呢？首先，我们需要定期检查冷却系统的工作状态。
可以通过观察冷却风扇是否正常运转、听取冷却剂循环的声音来判断。
如果发现异常情况，如冷却风扇不转或声音异常，应及时检修或更换相应部件。
要定期清洁冷却系统。
由于混合动力蓄电池通常位于车辆底部或后部，容易受到灰尘、泥浆等杂质的侵入。
这些杂质会影响冷却效果，甚至导致蓄电池过热。
因此，可以定期使用清水或低压水枪清洗蓄电池箱和冷却器，确保其表面干净，畅通无阻。
还需要定期更换冷却剂。
冷却剂在长时间的使用过程中会逐渐老化，其散热性能也会下降。
因此，建议每隔一定的里程或时间间隔，按照丰田的保养手册要求进行冷却剂更换。
这样可以保证冷却系统的正常运行，避免因冷却剂老化导致蓄电池过热的问题。
丰田混合动力车型还提供了智能的蓄电池管理系统。
通过该系统，可以实时监测蓄电池的温度和状态，并根据不同的驾驶条件进行优化控制。
因此，在驾驶过程中，我们也需要注意一些使用技巧，以减少蓄电池的负荷和温度。
比如，在长时间停车后再启动车辆时，可以选择使用电动模式，减少对蓄电池的启动负荷；在行驶过程中，尽量保持较为平稳的驾驶，避免急加速和急刹车，以减少蓄电池的能量消耗和温度升高。
总结起来，丰田混合动力蓄电池冷却系统的保养是确保混合动力车辆正常运行和延长蓄电池寿命的关键。
混合动力电动汽车的能量管理与优化策略
混合动力电动汽车的能量管理与优化策略混合动力车是结合了传统内燃机和电动机的一种汽车类型。
它将内燃机和电动机的优点结合在一起，实现了汽车能量的高效利用和减少尾气排放的目标。
能量管理和优化策略是混合动力电动汽车的关键技术之一，它能够有效提高混合动力车辆的燃油经济性和驾驶性能。
本文将着重探讨混合动力电动汽车的能量管理与优化策略。
能量管理是指对车辆能量进行合理规划和调度，以提高整车的能量利用效率。
混合动力车辆的能量系统包括内燃机、电动机、电池和储能器等部分，能量管理主要涉及到这些部分的控制和协调。
以下是一些常用的混合动力车辆能量管理与优化策略：1. 电力分配策略：电力分配策略是指根据实时道路条件和电池状态等信息，合理分配电力系统中的能量。
例如，在高速公路上行驶时，可以使用内燃机提供的能量来驱动车辆，同时将电池充电。
而在低速行驶和城市道路行驶时，可以使用电动机驱动车辆，以提高燃油经济性。
通过合理分配能量的使用方式，能够最大限度地提高燃油利用效率。
2. 内燃机启停策略：内燃机启停策略是指根据实时行驶条件和电池状态等信息，合理控制内燃机的启停。
例如，在短时间停车等待红绿灯时，可以通过关闭内燃机来节省能量。
而在需要急加速的情况下，可以及时启动内燃机提供额外的动力。
通过合理控制内燃机的启停，能够减少燃油的消耗，提高混合动力车辆的燃油经济性。
3. 能量回收策略：能量回收策略是指通过电动机将制动能量或行驶能量转化为电能并存储到电池中。
例如，在制动过程中，电动机可以将制动能量转化为电能并存储到电池中，以供后续行驶使用。
通过能量回收策略，能够最大程度地减少制动能量的浪费，提高能量利用效率。
4. 调度策略：调度策略是指根据电池状态、行驶路线和驾驶习惯等信息，合理调度电池的使用和充电。
例如，在长时间高速行驶后，电池的储能可能较低，此时可以选择将车辆行驶至电池充电站进行充电。
通过合理调度电池的使用和充电，能够提高电池的寿命，并最大程度地利用电池提供动力。
混合动力汽车的能量管理与优化
混合动力汽车的能量管理与优化跃升到全球气候变化和环境保护的重要议程中，混合动力汽车作为一种节能环保的交通工具，引起了人们的广泛关注。
混合动力汽车能够同时利用内燃机和电动机，以实现更高的燃油效率和更低的尾气排放。
然而，要充分发挥混合动力汽车的优势，能量管理和优化是至关重要的，本文将探讨混合动力汽车的能量管理和优化策略。
一、能量管理系统的组成与作用混合动力汽车的能量管理系统由电池组、发动机、电动机、电子控制单元（ECU）等多个组件组成。
在驾驶过程中，能量管理系统的主要作用是根据驾驶需求和动力系统的性能特点，对动力来源的选择、功率分配和能量回收等进行控制和调节。
1. 动力来源的选择根据驾驶条件和电池状态等因素，能量管理系统需要智能地选择内燃机、电动机或两者的组合来提供动力。
在起步和低速行驶时，电动机通常是首选，因为其响应速度快、噪音低。
而在高速行驶时，内燃机的能量利用更加高效。
2. 功率分配能量管理系统需要根据驾驶需求和动力系统的性能特点，智能地分配功率给发动机和电动机。
在加速时，电动机可以提供额外的扭矩来增加动力，而内燃机可以以较高效率运行，为电动机充电。
在行驶过程中，能量管理系统还需要根据电池的能量状态进行智能控制，提供最佳驾驶体验。
3. 能量回收能量管理系统需要将制动过程中产生的能量回收并转化为电能储存在电池中，以供之后的驱动使用。
这种能量回收的技术被称为再生制动，通过回收制动能量，混合动力汽车可以提高燃油利用率，减少能量浪费。
二、能量管理与优化策略为了实现混合动力汽车的节能环保目标，需要采用合理的能量管理与优化策略。
以下是几种常见的策略：1. 目标函数优化通过建立目标函数，综合考虑驾驶需求、电池状态、车辆性能等因素，能量管理系统可以智能地选择最佳的动力来源和功率分配策略。
目标函数优化策略可以使驾驶过程中的能量利用最大化，提高燃油效率。
2. 模型预测控制模型预测控制是一种基于预测模型和状态估计的控制方法，通过预测未来驾驶条件和电池状态，能量管理系统可以提前做出相应的调整，实现对动力来源和功率分配的优化控制。
混合动力汽车能量系统的设计与控制优化
混合动力汽车能量系统的设计与控制优化混合动力汽车能量系统是为了提高汽车燃油经济性和减少尾气排放而进行的一种技术改进。
它结合了内燃机和电动机的优势，在实际驾驶过程中实现了能量的高效转换和利用。
本文将探讨混合动力汽车能量系统的设计原理及其控制优化方法，为改进汽车能源利用效率提供参考。
混合动力汽车的能量系统主要由内燃机、电动机、电池组和电子控制单元(ECU)等组件组成。
其设计原理可分为三种模式：串联模式、并联模式和功分配模式。
1. 串联模式：在串联模式下，内燃机驱动的发电机向电池组充电，电池再向电动机提供动力驱动车辆。
同时，内燃机也可直接提供动力。
该模式下内燃机的运行范围更广，电池主要用于储能，可以更好地利用内燃机的高效燃烧特性。
2. 并联模式：在并联模式下，内燃机和电动机可以同时或分别驱动车辆。
当需要高功率输出时，内燃机和电动机可以协同工作，以提供更大的动力。
而在行驶过程中，内燃机可以在发电机的辅助下为电池充电，以保证电池的储能量。
3. 功分配模式：功分配模式是根据驾驶需求和实时车速等因素，动态地控制内燃机和电动机的功率输出比例。
例如在低速行驶时，电动机可以独立驱动车辆，以提供更好的能效；而在高速行驶时，则主要依靠内燃机提供高功率输出以满足要求。
为了实现混合动力汽车能量系统的控制优化，需要考虑以下几个方面：1. 能量管理策略：能量管理策略是指通过合理地分配和利用能量，提高系统的能量利用效率。
通过实时监测车速、加速度、电池状态等参数，控制系统可以动态调整内燃机、电动机和电池的工作状态和功率输出，以提供最佳的动力性能和燃料经济性。
2. 制动能量回收：混合动力汽车在制动过程中能够通过制动能量回收系统将制动行为转化为电能，再存储在电池中。
通过合理利用制动能量回收系统，可以最大限度地减少能量的浪费，并提供额外的动力供应。
3. 车辆动力分配：在不同驾驶场景下，对于混合动力汽车能量系统的优化控制需要根据驾驶需求和实际道路状况，合理分配内燃机和电动机的功率输出比例。
某PHEV汽车电机冷却系统热管理策略优化
２０２０年第２期车辆与动力技术Ｖｅｈｉｃｌｅ＆ＰｏｗｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ总第１５８期文章编号：１００９－４６８７（２０２０）０２－００２５－０６收稿日期：２０１９－１０－１１基金项目：浙江省重点研发计划项目智能节能动力总成研发及应用－智能网联混合动力总成关键技术研发与应用（２０１８Ｃ０１０５７）作者简介：易 舒（１９８８－）男，工程师，研究方向为空气动力学和整车热管理性能开发．某ＰＨＥＶ汽车电机冷却系统热管理策略优化易 舒２， 刘慧军１，２， 徐作文２， 牛丽媛２（１ 浙江大学能源工程学院，杭州３１００２７；２ 浙江众泰汽车工程研究院，杭州３１００１８）摘 要：针对某插电式混合动力汽车（ＰＨＥＶ）设计了一套热管理系统，来保证其动力系统、电池系统、空调系统在各工况下安全可靠地运行．通过虚拟仿真分析技术，对动力系统中的电机冷却系统在典型工况进行仿真分析，评估了电机冷却系统设计的可行性．另外，考虑到热管理系统的能耗，对电机冷却系统中电动水泵及其控制策略进行优化．计算结果显示，优化后春秋季、夏季环境的城市循环工况，电动水泵能耗分别降低了５４％和８５％，能耗降低明显．关键词：插电式混合动力汽车（ＰＨＥＶ）；热管理；电动水泵控制逻辑中图分类号：Ｕ４６３．６ 文献标识码：ＡＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＴｈｅｒｍａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒＭｏｔｏｒＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍｉｎａＰｌｕｇ ｉｎＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅＹＩＳｈｕ２， ＬＩＵＨｕｉｊｕｎ１，２， ＸＵＺｕｏｗｅｎ２， ＮＩＵＬｉｙｕａｎ２（１ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ；２ ＺｈｅｊｉａｎｇＺＯＴＹＥＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｂａｔｔｅｒｙｓｙｓｔｅｍ，ａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎａｓａｆｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｖａｒｉｏｕｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｔｈｅｒｍａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒＰｌｕｇ ｉｎＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｍｏｔｏｒｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｅｖａｌｕａｔｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｐｕｍｐｉｎｍｏｔｏｒｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ａｆｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｕｍｐｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｓｗａｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ５４％ａｎｄ８５％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｔｈｅｃｉｔｙｄｒｉｖｉｎｇｃｙｃｌｅｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｓｐｒｉｎｇａｎｄｓｕｍｍｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌｕｇ ｉｎｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ（ＰＨＥＶ）；ｔｈｅｒｍａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｔｒｏｌｌｏｇｉｃｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｐｕｍｐ 近年来，环境和能源问题在中国经济的快速发展中的挑战越来越大，汽车产业作为拥有广泛上下游供应链的产业，在国民经济中占有很大的比例．在政策层面，排放和燃油消耗法规也愈加严格［１ ２］，在这一背景下，开发节能环保的汽车是一个趋势．同时，中央政府及各地方政府颁布了一系列政策法规来推动新能源汽车的开发和市场化进程．在众多新能源汽车中，插电式混合动力汽车由于其兼具节能和充电优势，在市场上颇受欢迎．然而，由于插电式混合动力汽车存在两种以上的动力源和多种工作模式，且它们之间又存在复杂的耦合模式，其开发难度及成本也相对较大．为了实现整车在不同动力模式及工况下的工车辆与动力技术２０２０年作，需要对发动机、发电机动力系统及其附件进行精确控制，这便是整车控制工作的目的所在［３］．整车热管理控制是插电式混合动力汽车整车控制功能中很重要的模块，使动力系统的零部件工作在合理的温度范围，同时尽可能降低热管理系统的能耗．对整车热管理系统的设计、系统中零部件选型，以及电子水泵、电子风扇、电动压缩机、膨胀阀、电磁阀等的控制逻辑设定标定，是整车热管理的重要工作内容．卢山、卢桂萍［４］等基于Ｖ字型开发模式，对某插电式混合动力汽车整车热管理控制策略进行开发研究，经过算法设计、模型开发、单元测试、功能验证和实车验证整个开发过程，保证各零部件的工作温度在合理范围内，符合其控制软件的功能需求．李峰［５］对某插电式混合动力汽车设计了一套利用发动机热量给电池预热、电机热量给发动机预热的方案，研究了基于发动机水温、电机水温、电池ＳＯＣ不同而采用不同预热模式的控制策略，从而提高了整车的能源利用效率．然而，对于热管理系统内执行部件的能耗研究较少．电子水泵、电动压缩机、电子风扇等这些驱动热管理系统工作的重要部件，本身需要消耗一定的电池电量．对这些部件，设计合理的控制逻辑，在满足系统合理工作水温的前提下，降低其本身能耗也甚为重要．１ 插电式混合动力汽车热管理系统设计本文针对某插电式混合动力汽车设计了一套整车电机冷却热管理系统，来保证动力系统、电池系统、空调系统在各模式／工况下的安全可靠运行．该款插电式混合动力汽车的整车热管理系统原理如图１所示，该系统共有４个冷却回路．分别是发动机冷却及空调采暖系统回路；动力电池升温／降温系统回路；空调制冷系统回路；电机冷却系统回路．图１ 热管理系统原理图 发动机冷却及空调采暖系统回路与传统燃油车相比，在暖风支路增加了一个电子水泵和单向阀、水加热ＰＴＣ、以及一个三通阀，保证车辆在纯电动模式下的乘员舱采暖需求．同时，在暖风支路并联了一个板式换热器，与动力电池升温／降温系统回路进行耦合换热，从而保证动力电池的升温需求．动力电池升温／降温系统回路，是一个包含了板式换热器、Ｃｈｉｌｌｅｒ（动力电池冷却器）、动力电池水冷板、电子水泵的回路系统．通过板式换热器与发动机冷却及空调采暖系统回路耦合换热，保证动力电池的升温需求．通过Ｃｈｉｌｌｅｒ与空调制冷系统回路耦合换热，保证动力电池的降温需求．空调制冷系统回路是一个包含两个并联制冷支路的系统．其中，一个支路为热力膨胀阀和蒸发器，提供乘员舱的降温需求；另一个支路为电子膨胀阀和Ｃｈｉｌｌｅｒ保证动力电池的降温需求．由于要·６２·第２期易 舒等：某ＰＨＥＶ汽车电机冷却系统热管理策略优化同时保证乘员舱与动力电池的降温需求，空调制冷回路的压缩机及冷凝器也提高了要求．均通过电磁截止阀控制两个支路的联通和断开．电机冷却系统回路是一个单独的冷却回路，包括了低温散热器、电子水泵、充电机、电机控制器、电机等．电子水泵驱动回路冷却液流动，将各发热件的热量通过低温散热器与环境空气换热带走．整个热管理系统的前端模块（散热器、冷凝器、中冷器、低温散热器、电子风扇）通过分层布置在汽车前保险杆格栅之后．通过正常行驶及风扇驱动环境空气强制对流换热，将热管理系统各回路的热量带走，使热管理系统内各部件在许用或需求温度范围内工作．２ 电机冷却系统匹配分析电机冷却系统是一个单独的冷却回路，且低温散热器布置在前端模块的最前面．在前端模块密封较好的前提下，低温散热器的进风温度与环境温度大致相当．电机冷却系统的换热基本不受其他３个换热系统的影响，所以，可以单独评估电机冷却系统的设计是否满足整车需求．根据企业内部标准以及整车热平衡试验经验，６０ｋｍ／ｈ爬坡（９％坡度）工况下，整车负荷较大，对应的电机、电机控制器散热量也会比较大；同时这一工况下，车速不太高，低温散热器进风量不会太大，对于电机冷却系统挑战较大．另外，蠕行工况（设定蠕行车速６ｋｍ／ｈ）下，虽然整车负荷不大，但是低温散热器进风主要靠风扇驱动，进风来自贴近地面空气或部分热回流空气，进风温度较高；同时，单靠风扇驱动进风，进风量相对较小，电机冷却系统也可能存在风险．综合以上，选定低速蠕行工况和６０ｋｍ／ｈ爬坡（９％坡度）工况，评估电机冷却系统设计可行性．本文采用三维ＣＦＤ仿真分析与一维系统仿真分析相结合的方法，计算电机冷却系统在纯电动模式、典型工况下系统的温度和流量，评估系统设计的可行性．通过机舱三维ＣＦＤ仿真分析，计算低速蠕行工况和６０ｋｍ／ｈ爬坡（９％坡度）工况下，低温散热器的进风量和进风温度，作为电机冷却系统一维仿真分析的边界输入．机舱三维ＣＦＤ仿真分析模型，如图２所示．图２ 机舱三维ＣＦＤ分析模型风洞入口边界定义为速度入口，入口风速等同于车速；前端模块换热器（低温散热器、冷凝器、中冷器、散热器）定义为多孔介质；风扇采用多重坐标系法（ｍｕｌｔｉｐｌｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅ，ＭＲＦ）来模拟．设定风扇转速为２２００ｒ／ｍｉｎ，换热器参数如表１所示．表１ 换热器参数器件惯性系数／（ｋｇ·ｍ－４）粘性系数／（ｋｇ·ｍ－３·ｓ－１）散热器４１４ ２０５１７ ４０冷凝器１４０ ７８５６０ ９２中冷器１３６ ５０８４７ ８０低温散热器１１９ ７４３３７ ２８三维ＣＦＤ仿真分析可直观得到低温换热器流场信息．由图３可知，低速蠕行工况下，低温散热器进风面，除左上小部分区域外，大部分区域速度分布均匀，有利于低温散热器换热．温度分布也较为均匀，说明前端模块密封较好，有效控制机舱热气流回流到散热器进风面，有利于低温散热器换热．图３ 低速蠕行工况低温散热器进风面云图·７２·车辆与动力技术２０２０年由图４可知：６０ｋｍ／ｈ爬坡工况（９％坡度）下，低温散热器进风面速度分布、温度分布也较为均匀，有利于低温散热器换热．图４ ６０ｋｍ／ｈ爬坡（９％坡度）工况低温散热器进风面云图统计低温散热机舱三维ＣＦＤ仿真分析计算结果如表２所示，作为电机冷却系统一维仿真分析的边界输入．表２ 低温散热器流场信息表参数低速蠕行６０ｋｍ／ｈ爬坡（９％坡度）环境温度／（℃）４５３８平均进风温度／（℃）５１３８ ５进风量／（ｋｇ·ｈ－１）０ ２７０ ３６按照电动机、电机控制器效率ＭＡＰ图，估算低速蠕行工况和６０ｋｍ／ｈ爬坡（９％坡度）工况下各自的散热量，作为边界输入．计算得到电机冷却系统各部件进、出水温度如表３所示，进水水温满足目标要求．说明系统设计可行．表３ 电机冷却系统水温分布表参数低速蠕行６０ｋｍ／ｈ爬坡（９％坡度）目标散热器进水水温／℃５４ ２６０ ２———散热器出水水温／℃４９５７ ８———充电机进水水温／℃４９５７ ８≤６５充电机出水水温／℃４９５７ ８———电机控制器进水水温／℃４９５７ ８≤６５电机控制器出水水温／℃５０ ９５９———电机进水水温／℃５０ ９５９≤６５电机出水水温／℃５４ ２６０ ２———３ 电子控制策略优化３ １ 电子水泵能耗分析基于上述电机冷却系统一维仿真分析模型，计算纯电动模式、城市循环工况下电机冷却系统的内部水温分布．其中，电子水泵的控制策略设定为充电机、电机控制器、电动机任何一个进水水温大于４０℃时，电子水泵开启以定转速（６５００ｒ／ｍｉｎ）工作．城市循环（３０次）工况如图５所示，３０次循环总时间３９６０ｓ，行驶里程１９ ８３ｋｍ．图５ 城市循环（３０次）工况速度图计算春秋季（环境温度２０℃）、夏季（环境温度４５℃）两种不同环境下，电机冷却系统各部件的进水温度以及电子水泵的总功耗，见图６和图７．由图６可知，春秋季环境下，城市循环工况电机控制器进水水温在１７～１９℃之间波动（图６（ａ）），电机进水水温在４０～４５℃之间波动（图６（ｂ）），均满足小于６５℃的水温目标．夏季环境下，城市循环工况电机控制器进水水温在５２ ５～５５℃之间波动（图６（ｃ）），电机进水水温在５４～５６ ５℃之间波动（图６（ｄ）），满足小于６５℃的水温目标．由图７可知，春秋季环境下，城市循环工况，电子水泵大部分时间不需要工作，其转速为零．当电机进水温度大于４０℃时，电子水泵工作，驱动冷却液循环，通过低温散热器与环境空气换热，将电机、电机控制器产生的热量带走，系统水温下降，直至电机进水温度小于４０℃时，电子水泵又停止工作（转速为零）（图７（ａ）），电子水泵输出功率较小（图７（ｂ））．夏季环境下，城市循环工况，电子水泵以定转速进行工作（图７（ｃ）），电子水泵的输出功率基本恒定（图７（ｄ））．春秋季、夏季两种季节环境下，整个城市循环工况电子水泵总能耗分别为：１２ ５６ｋＪ和１８８ ８４ｋＪ·８２·第２期易 舒等：某ＰＨＥＶ汽车电机冷却系统热管理策略优化图６ 城市循环工况部件进水水温图７ 城市循环工况电子水泵转速和功率３ ２ 电子水泵控制策略优化将电子水泵控制逻辑改为占空比模式，充电机、电机控制器、电动机进水温度在不同温度范围内，对应电子水泵不同的占空比，即电子水泵不同的转速．参数如表４所示．表４ 不同部件水温范围 电子水泵占空比数值表电机电机控制器充电机水温／℃占空比／％转速／（ｒ·ｍｉｎ－１）水温／℃占空比／％转速／（ｒ·ｍｉｎ－１）水温（℃）占空比／％转速／（ｒ·ｍｉｎ－１）－２０１５９７５－２０１５９７５０１５９７５２０１５９７５２０１５９７５２０１５９７５４０５０３２５０５０５０３２５０５０５０３２５０６０９５６１７５７０９５６１７５６０９５６１７５ 电子水泵控制策略优化后，城市循环工况下，各部件进水温度见图８（ａ）－（ｄ）．电子水泵的转速和功率见图９（ａ）－（ｄ）．由图８可知，春秋季环境下，城市循环工况电机控制器进水水温在１８～１８ ５℃之间波动（图８（ａ）），电机进水水温稳定在４０℃（图８（ｂ）），均满·９２·车辆与动力技术２０２０年足小于６５℃的水温目标．夏季环境下，城市循环工况电机控制器进水水温在４９～５１℃之间波动（图８（ｃ）），电机进水水温在５４～５６℃之间波动（图８（ｄ）），满足小于６５℃的水温目标．由图９（ａ）、（ｂ）可知，春秋季环境，城市循环工况下，电子水泵控制策略优化后，电子水泵转速在９７５～３２５０ｒ／ｍｉｎ之间跳动．相对于策略优化前，电子水泵转速频繁启动、停止的情况，水泵运行更为稳定，对水泵运行可靠性、噪音都能有所控制．同时、电子水泵输出功率较优化前有所减小，整个城市循环工况电子水泵总能耗降低为５ ７８ｋＪ，相较于策略优化前，降低了５４％．图８ 优化后城市循环工况部件进水水温图９ 优化后城市循环工况电子水泵转速和功率 由图９（ｃ）、（ｄ）可知，夏季环境，城市循环工况下，电子水泵控制策略优化后，电机冷却系统各部件初始温度均为环境温度４５℃，电子水泵以３２５０ｒ／ｍｉｎ转速工作，大约２００ｓ后，电机进水温度稳定在５４～５６℃之间波动，位于４０～６０℃温度区间，电子水泵持续以３２５０ｒ／ｍｉｎ转速工作，完成整个城市循环工况．相对于策略优化前６５００ｒ／ｍｉｎ工作转速，电子水泵工作转速大幅降低．电子水泵的输出功率较优化前也大幅减小．相对应的整个城市循环工况，电子水泵总能耗降低为２７ ５８ｋＪ，相较于策略优化前的１８８ ８４ｋＪ，降低了８５％，能耗降低明显．（下转第３５页）·０３·第２期刘继伟等：基于ＣＦＤ的新能源汽车冷却风扇气动性能仿真分析加，气体流动速度逐渐降低．图１０ 流场内速度流线图４ 结 语文中介绍了使用ＳＴＡＲＣＣＭ＋软件，采用多重参考系模型求解某新能源汽车冷却风扇的工作特性，介绍了仿真计算的方法与相关参数的选取，通过与试验结果的比较，证明了本文所用方法数值模拟冷却风扇流场特性的正确性；得到了冷却风扇流动区域的压力场与速度场等内部流场特征，分析了冷却风扇的流场特征；揭示了风扇的叶片个数对风扇流量的影响，并分析了风扇叶数对风扇效率的影响，本文的研究可为优化新能源汽车冷却风扇的性能提供依据．参考文献：［１］ 周 杨 纯电动汽车冷却系统数值分析［Ｄ］．武汉：华中科技大学，２０１５．［２］ 王振宁，王 红 基于计算流体力学汽车冷却风扇优化设计［Ｊ］．机械设计与制造，２０１６（１０）：１８２ １８６．［３］ 赵要珍 轿车发动机冷却风扇的ＣＦＤ分析与低噪声优化设计［Ｄ］．长春：吉林大学，２００７．［４］ 赵立杰，王新玲，署恒涛，等 轴流式发动机冷却风扇气动性能与气动噪声数值分析［Ｊ］．沈阳航空航天大学学报，２０１７，３４（０１）：５０ ５６．［５］ 王银姣，卢剑伟，江 斌，等 利用ＣＦＤ技术研究叶片斜度对贯流风机性能的影响［Ｊ］．合肥工业大学学报：自然科学版，２０１２，３５（７）：８８２ ８８７．［６］ 李盛福，王欣欣 汽车冷却风扇叶片参数优化设计分析［Ｊ］．机械设计与制造，２０１９（０７）：４８ ５２．［７］ 谭礼斌，袁越锦，黄 灿，等 旋风分离器流场分析与结构优化的数值模拟［Ｊ］．陕西科技大学学报，２０１８，３６（０３）：１５２ １５９．［８］ 庞 磊，李孝宽，李 嵩，等 对旋轴流通风机气动性能的数值预估［Ｊ］．风机技术，２００８（０４）：２０ ２２．［９］ ＮＡＳＨＩＭＯＴＯＡ，ＦＵＪＩＳＡＷＡＮ，ＡＫＵＴＯＴ，ｅｔａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｆａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｎｏｉｓｅａｎｄｗａｋｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｎａｃｏｏｌｉｎｇｆａｎｗｉｔｈｗｉｎｇｌｅｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＶｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ，２００４，７（１）：檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲８５ ９２．（上接第３０页）４ 结 论１）针对某插电式混合动力汽车设计了一套整车电机冷却热管理系统，来保证动力系统、电池系统、空调系统等在各模式／工况下的安全可靠运行．２）基于三维ＣＦＤ仿真分析与一维系统仿真分析相结合的方法，计算了电机冷却系统在纯电动模式，低速蠕行工况和６０ｋｍ／ｈ爬坡工况下系统的温度和流量，评估系统设计可行．３）考虑到热管理系统的能耗，对电机冷却系统中电子水泵及其控制策略进行优化．计算了优化前后，春秋季、夏季两种环境下，城市循环工况（３０次）电机冷却系统电子水泵总能耗．计算结果显示，优化后，春秋季、夏季环境，城市循环工况下，电子水泵能耗分别降低５４％和８５％，能耗降低明显．参考文献：［１］ 国家质量监督检验检疫度总局和国家标准化管理委员会．ＧＢ １９５７８—２００４乘用车燃料消耗量限值［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２００４．［２］ 国家质量监督检验检疫总局和国家环境保护部．ＧＢ１８３５２ ６ ２０１６，轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２０１６．［３］ 周能辉，赵春明，辛明华，等．插电式混合动力轿车整车控制策略的研究［Ｊ］．汽车工程学报，２０１３，３５（２）：９９ １０４．［４］ 卢 山，卢桂萍，李 馨，等．基于Ｖ模式开发插电式混合动力汽车整车热管理控制策略研究［Ｊ］．计算机测量与测试，２０１８，２６（４）：８８ ９１．［５］ 李 峰．插电式混合动力汽车热管理系统开发及其控制算法研究［Ｄ］．长春：吉林大学，２０１６．·５３·。
某插电式混合动力轿车热管理仿真分析与优化设计
某插电式混合动力轿车热管理仿真分析与优化设计插电式混合动力轿车是当前新能源汽车市场上的主要车型之一，它不仅能够提供良好的燃油经济性，同时还可以实现一定程度上的电动化驱动，降低环境污染。
然而，高效的热管理系统对于混合动力汽车的安全性和稳定性至关重要。
因此，本文将对某插电式混合动力轿车的热管理进行仿真分析与优化设计。
首先，我们需要建立某插电式混合动力轿车的热管理模型，包括发动机、电动机、电池、制动系统、冷却系统等主要组成部分。
通过MATLAB/Simulink软件建立模型，模拟整车运行和热力耦合过程，并对各个系统进行热量分析和能量平衡计算，得出温度分布、热损失、能量转化效率等参数。
在分析模型的基础上，我们需要针对模拟数据中存在的热管理不足问题进行优化设计。
针对发动机的高温问题，我们可以在发动机周围增加散热片，增强散热效果，降低发动机温度，提高发动机运行效率。
针对电池的过热问题，我们可以在电池周围增加热散架，将电池散热，延长电池的使用寿命。
针对电动机的低温问题，我们可以在电机外部增加加热器，提高电机的运行效率和动力输出。
在针对具体问题进行优化设计的过程中，我们需要引入一些新的技术手段和材料。
例如，利用生物质纳米材料来提高车身的保温效果和阻隔效果；采用无氧铜制的散热片来提高发动机的散热效率和耐高温性能；使用新型高温陶瓷材料制作电机加热器，提高电机驱动效率和维护成本节约。
最后，我们需要对优化后的方案进行测试验证。
通过真实路况测试以及实验室模拟测试，对插电式混合动力轿车进行综合性能测评，验证优化方案的可行性和有效性。
同时，也需要结合市场需求和制造成本进行经济性分析，综合考虑实际生产和市场推广的可行性。
总之，在插电式混合动力轿车的研发和生产过程中，热管理的重要性不容忽视。
通过仿真分析和优化设计，可以提高插电式混合动力轿车的热管理效率，提高汽车性能和可靠性，同时也对环境保护和资源节约做出了贡献。
除了上述提到的优化设计和测试验证，还有一些其他方面需要考虑。
混合动力汽车镍氢电池组通风结构优化分析
ａ ｕ ｅ ｆｅｄ ｎ ｌ ｚ ｄ．Ａ ｒ ｐ ｚ ｉ ｔｇ ｅ ｅ ｒａ ｇ ｍｅ ａｔ ｒ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｅ ｉ ｅ ｉｔ ｇ ｐａａ ｌｌａ ｄ ｓａ ｇ ｒ ｄ ｔｒ ｌ ｓ ａ ａｙ ｅ ｉ ｔａ ｅ ｏｄ ｓａ ｇ ｒ ｄ ａ ｒ ｎ ｅ ｎｔｐ ｔ ｎ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｂ ｓ ｄ Ｏｌ ｘ ｓｉ ｒ ｌｅ ｎ ｔｇ ｅ ｅ ｅ ｎ ａ ａ ｇ ｍｅ ｔｐａｔｒ ｓａ ａ ｌｂ ｅ ｒ ｎ ｅ ｎ ｔｅ ｎ ｖ ｉ ｌ ．Ｎｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａｉ ｎ ｒ ｏ ｄ ｔ ｄ ｏ ｆｅ ｅ ｔａ ｒ ｎ ｅ ｎｔｐ ｔｅ ｓ ｂ ｓｎｇＡＮ— ａ ｍｅ ｉａ ｉ ｌｔｏ ｓａ ｅ ｃ ｎ ｕｃｅ ｎ ｄｉ ｒ ｎ ｒａ ｇ ｍｅ ａｔ ｒ ｙ ｕ ｉ ｆ ｎ
混合动力车用锂电池液冷散热器流道优化设计
混合动力车用锂电池液冷散热器流道优化设计①毕方淇，王文丽，宫玉敏，陈金利，蒋 鑫，李 志，张荣彬（淄博市农业机械研究所，山东淄博 ２５５０００）摘要：电池是混合动力汽车的核心部件之一，良好、均匀的冷却有利于保证电池的持久、正常使用。
本文通过建立不同流道布局方式进行相同参数的仿真分析，互为对照，尝试获得最佳流道布局方式。
发现，电池液冷流道在设计时，流道首先通入温度最高区域，有利于降低电池的最高温度和提高电池表面温度均匀性；流道长度应尽量短，较短的管路长度能够降低管路压力损失，提高冷却液在管路内流动速度，从而促进冷却液循环，提高冷却效率。
针对本文管路布局方式，布局（ｃ）冷却效果最佳，不仅冷却效果好，而且用料更少，压力损失更小，为同类型电池组流道布局提供参考。
关键词：电池；仿真；优化；散热中图分类号：ＴＭ９２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－７９２３（２０２０）０６－０３００－０４Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｆｏｒ Ｒａｄｉａｔｏｒ ｏｆ ＨＥＶ Ｌｉｔｈｉｕｍ ＢａｔｔｅｒｙＢＩ Ｆａｎｇ－ｑｉ，ＷＡＮＧ Ｗｅｎ－ｌｉ，ＧＯＮＧ Ｙｕ－ｍｉｎ，ＣＨＥＮ Ｊｉｎ－ｌｉ，ＪＩＡＮＧ Ｘｉｎ，ＬＩ Ｚｈｉ，ＺＨＡＮＧ Ｒｏｎｇ－ｂｉｎ（Ｚｉｂｏ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｚｉｂｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，２５５０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｔｔｅｒｙ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ．Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｕｎｉｆｏｒｍｃｏｏｌｉｎｇ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｒｉｅｓ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌｌａｙｏｕｔ ｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｅａｃｈ ｃａｓｅ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ．Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｈｏｕｌｄ ｃｏｖｅｒｓ ｔｈｅ ｈｏｔｔｅｓｔ ｒｅｇｉｏｎ ｆｉｒｓｔｌｙ ｗｈｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ；ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｓ ｓｈｏｒｔ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ，ｓｈｏｒｔｅｒ ｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｕｌｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌｏｓｓ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｃｏｏｌａｎｔ，ｓｏ ａｓ ｔｏｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｏｌａｎｔ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ（ｃ）ｈａｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔｃｏｏｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ａｍｏｎｇ ｏｔｈｅｒｓ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｙｐｅ ｏｆｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｔｔｅｒｙ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；Ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ１ 引言作为混合动力汽车的核心部件之一，电池对混合动力汽车的加速、安全、持续性都有重要影响。
新能源汽车冷却系统优化设计与制造
新能源汽车冷却系统优化设计与制造随着环境保护意识的提升和能源危机的加剧，新能源汽车正逐渐成为未来汽车发展的主流趋势。
其中，新能源汽车的冷却系统优化设计与制造是确保车辆稳定运行和延长寿命的重要环节。
本文将深入探讨的相关内容，旨在为相关研究和生产提供参考。
一、新能源汽车的发展现状随着全球温室气体排放不断增加，气候变化日益严重，各国相关部门对于减少尾气排放的要求也越来越高。
作为替代传统汽油车的低碳环保车型，新能源汽车备受关注。
目前，电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等形式的新能源汽车已逐渐进入市场，并受到消费者的青睐。
二、新能源汽车冷却系统的重要性新能源汽车采用的电池、电机等核心部件在工作过程中会不可避免地产生热量，如果不能及时有效地散热，将会影响汽车性能和寿命。
因此，冷却系统作为新能源汽车的重要组成部分，扮演着关键的角色。
优化设计与制造新能源汽车冷却系统，不仅可以提高汽车的动力性能和能效，还可以延长核心零部件的使用寿命，降低维护成本。
三、新能源汽车冷却系统的优化设计1. 系统整体结构优化新能源汽车冷却系统的整体结构设计应考虑到冷却介质、散热模块、管路连接等多个方面。
合理的系统结构可以实现冷却介质的循环利用，减少能量消耗，提高汽车的工作效率。
2. 散热模块设计优化散热模块是新能源汽车冷却系统的核心部件，直接影响着汽车的散热效果。
通过优化散热模块的设计，可以提高热交换效率，降低系统压力损失，减少能源浪费。
3. 控制系统智能化设计新能源汽车冷却系统的智能控制对于提高系统的稳定性和可靠性至关重要。
通过引入先进的控制算法和传感器技术，可以实现系统的自动调节和优化，保证冷却效果最佳，延长核心部件的使用寿命。
四、新能源汽车冷却系统的制造工艺1. 制造材料选择新能源汽车冷却系统的制造材料应具有良好的导热性、耐高温性和抗腐蚀性，以保证系统长期稳定运行。
目前常用的材料包括铝合金、不锈钢等。
2. 制造工艺流程新能源汽车冷却系统的制造工艺包括模具设计、加工、装配等多个环节。
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二、分析及优化过程
电池冷却系统由进风管道、电池箱体、出风管道、DCDC和电池区域组成，。该系统通过风扇引风，使空气从进口处流经电池区域，流入电池箱体内部，从而实现对电池的冷却。
利用STAR-CCM+对该系统进行包面处理，并生成多面体网格，图2中的蓝色部分即为使用STAR-CCM+生成的气体区域网格，黄色部分为全六面体网格，表示电池区域，三个区域通过电池区域上下表面总共4个分界面(Interface)相连。由于首先考虑风道合理性，因此电池区域未详细表达，只通过多孔介质体热源的方式来描述。经过计算，发现下部电池区域中出现局部高温区，，说明气流均匀性在该处较差，通过的该截面速度分布图可以看出，出现局部高温区的位置气流其流速明显低于周围。
混合动力电池组冷却分析与优化过程
一、前言
混合动力汽车是指在一辆汽车中同时采用两种动力装置及储能装置(通常为内燃机、电动机和电池)，通过先进的控制系统使动力装置和储能装置有机协调工作，实动力系统最佳的能量分配，达到整车低能耗、低排放和高性能。混合动力汽车有以下优点：发动机在最佳经济区运行，从而降低发动机排放和油耗;在城市区域内行驶，可用纯电动驱动，实现零排放;可配备较小排量的发动机;能实现再生制动，进一步降低汽车的油耗和排放。
油电混合动力汽车的电池组部分散热问题危及到电池的工作环境和使用寿命，直接关系到用户的使用感受和满意程度，因此在电池箱开发过程中，电池方案除了考虑空间布置以外，更需要着重考虑电池散热的需要。
本文利用STAR-CCM+软件对长安汽车某款在研重度混合动力汽车的电池箱体进行建模计算，通过流场和温度场的计算，找出散热通风管道的不合理性，并优化管道外形。在优化管道外形之后，再建立完整电池固体区域，用以计算电池表面最高温度，并进行后续优化方案分析。