纯电动汽车动力总成热管理策略研究

纯电动汽车动力总成热管理策略研究
汽车产业是我国的重要支柱产业,目前面临的主要挑战来源于能 源与环境的双重问题,因此大力发展纯电动汽车成为了我国汽车 产业发展的重要战略。纯电动汽车的热管理系统是使得动力总 成系统的温度处于允许的范围以内,既可以防止动力电池、驱动 电机及电机电控器因为温度过高导致使用寿命缩短,也可以使得 驱动电机运行于高效率区间提高车辆的续航里程。
(2)设计了纯电动汽车动力总成冷却系统并搭建了实验台架。分 别分析了电机及电机控制器、动力电池冷却系统方式及方案设 计,并完成了冷却系统各部件的选型与参数匹配。
(3)制定了动力总成冷却系统实验方案,测量不同工况下驱动电 机及电机控制器的产热功率,记录动力电池冷却系统放电时的参 数。(4)基于搭建的试验台架,利用AMEsim软件中的驱动电机模 型库、液压元件模型库、热力学模型库、电气部件模型库搭建 了纯电动汽车动力总成冷却系统模型,对该冷却系统中的各模型 进行参数匹配,并对模型进行验证。
(5)基于simulink软件搭建了冷却系统的状态空间模型,以冷却 系统中的整体功耗最少为目标,来研究冷却系统控制方法,设计 了多输入多输出模型预测控制器,以冷却系统的产热功率作为扰 动量,电子水泵流量、电子风扇风量作为操作量,与AMEsim软件 进行了联合仿真,并将仿真结果与PID控制、开关式控制进行了 对比分析。
源自文库
本文以纯电动汽车的动力总成为研究对象,通过设计分体式冷却 系统,在满足热管理系统控制需求的前提下,以动力总成热管理 系统能耗最低为目标,研究冷却系统的控制方法,设计了模型预 测控制器,并将其与采用开关式控制、PID控制的热管理系统控 制方法作比较,在相同的工况下进行对比分析,为纯电动汽车热 管理系统的工程设计提供一定的指导意义。本文的主要研究内 容如下:(1)分别建立了纯电动汽车动力电池、驱动电机、电机 控制器的产热与散热模型,并分析了驱动电机运行工况、温度对 电机及电机控制器产热的影响,放电电流与温度对电池产热的影 响。