新能源车热管理系统

新能源整车热管理系统2新能源整车热管理系统新能源整车热管理系统12新能源动力电池热管理系统3新能源电驱热管理系统新能源整车热管理系统3新能源整车热管理系统介绍新能源汽车空调系统新能源整车热管理分析4概述新能源整车热管理系统组成新能源整车热管理开发内容新能源热管理开发目的新能源整车热管理开发指标新能源整车热管理系统介绍5新能源整车热管理系统介绍整车热管理是从整车角度统筹车辆发动机、空调、电池、电机等相关部件及子系统相关匹配、优化与控制，有效解决整车热相关问题，使得各功能模块处于最佳温度工况区间，提高整车经济性和动力性，保证车辆安全行驶。新能源汽车热管理系统是从传统燃油车热管理系统衍生过来的，既有传统燃油车热管理系统的共同部分如发动机冷却系统、空调系统等，却又多了电池电机电控等新增部分的冷却系统。以三电取代发动机和变速箱，较传统燃油车在热管理系统上的主要变化，以电动压缩机替代普通压缩机、新增了电池冷却板、电池冷却器、PTC加热器或热泵等部件。概述6新能源整车热管理系统介绍新能源整车热管理系统与传统燃油车的差异概述发动机冷却回路7新能源整车热管理系统介绍新能源整车热管理系统组成8动力电池冷却回路新能源整车热管理系统介绍新能源整车热管理系统组成9电驱冷却回路新能源整车热管理系统介绍新能源整车热管理系统组成10新能源整车热管理系统介绍新能源整车热管理开发发动机冷却系统部件热保护空调及电池冷却系统电驱冷却系统新能源整车热管理开发内容11舒适节能经济耐久开发目的安全更好的机舱热保护，防止机舱自燃，电池热失控、电机退磁等优化的电池、电机冷却策略，提高整车安全性能满足除霜除雾安全法规需要新能源热管理开发目的新能源整车热管理系统介绍12节能经济耐久开发目的安全更紧凑的机舱布置、增大乘员舱空间更好的冷却系统，提高空调性能更低速的冷却风扇转速，提升NVH更好的乘员舱舒适性舒适新能源热管理开发目的新能源整车热管理系统介绍13经济耐久开发目的安全舒适节能降低热管理系统能耗，提高纯电续驶里程更少的机舱进气，降低风阻更优化的发动机本体热保护，降低油耗发动机进气保护，获得更好的油耗经济性新能源热管理开发目的新能源整车热管理系统介绍14耐久开发目的安全舒适节能经济最优化冷却模式、降低冷却模块成本最佳热保护模式，降低材料成本更高效的热解决方案，减少试验、整改成本新能源热管理开发目的新能源整车热管理系统介绍15开发目的安全舒适节能经济耐久更合理的机舱温度，防止零部件过高出现性能衰退更合理的低温保护，防止低温失效新能源热管理开发目的新能源整车热管理系统介绍16发动机水温正常行驶工况下，保持在合理区间极限运行工况下，不超过水温上限水温上限越高，越利于散热系统散热，但对相关系统要求越高。电池冷却回路入水口流量及温度电机冷却回路入水口流量及温度热管理系统自身能耗（压缩机、水泵、鼓风机等）油温发动机机油温度、变速器机油温度、减速器油温油温上限取决于机油品质发动机进气温度热敏部件表面、环境（空气）温度热敏部件通常包括橡胶、塑料、电子元件等电池总成充电时间电池寿命新能源热管理开发指标新能源整车热管理系统介绍新能源整车热管理系统17新能源整车热管理系统介绍新能源汽车空调系统新能源整车热管理分析18空调系统的基本架构及原理实例介绍典型零部件功能新能源汽车空调系统191、空调系统组成2、空调系统的基本架构及原理3、实例介绍4、典型零部件功能空调系统20制冷系统（暖风系统）HVAC乘员舱（控制）1、空调系统组成空调系统21制冷系统作用及组成：

汽车空调制冷系统对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽舒适。制冷系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、散热风扇、管道、制冷剂等组成。制冷系统新能源热管理相关系统和零部件——空调系统1、空调系统组成22暖风系统作用及组成：

空调暖风系统利用发动机冷却液给车内空气或由外部进入车内的新鲜空气加热，以达到取暖、除湿的目的。在冬天还可以给前、后风窗玻璃除霜、除雾。暖风系统由加热器、热水阀、水管、发动机冷却液组成。暖风系统新能源热管理相关系统和零部件——空调系统1、空调系统组成传统燃油汽车空调系统基本构架—制冷和采暖传统燃油汽车空调制冷传统燃油汽车空调采暖1、冷凝和蒸发两个概念是相对于制冷剂（如r134a）的状态而言。2、制冷循环是制冷剂（r134a）的循环；采暖循环是冷却液（水-乙二醇）的循环。3、空调制冷，鼓风机实现空气循环，空气通过蒸发器温度降低，从而达到吹至乘员舱的空气是冷空气（5℃）。4、空调制热，鼓风机实现空气循环，空气通过暖风芯体温度升高，从而达到吹至乘员舱的空气是热空气（65℃）。发动机散热器乘员舱前舱乘员舱前舱过冷式冷凝器压缩机H阀蒸发器暖风芯体电子水泵发动机高温高压气态高温高压液态低温低压气态空调系统2、空调系统的基本架构及原理1、空调制冷，纯电动与传统燃油车没有区别。2、电池冷却，在传统空调冷却的支路增加chiller换热器，通过电子膨胀阀控制。纯电动汽车空调系统基本构架1—制冷和冷却空调系统的基本架构及原理2、空调系统的基本架构及原理纯电动汽车空调系统基本构架2—采暖及加热1、空调采暖，在纯电动车中有三种形式：PTC水暖系统、PTC空暖系统以及热泵系统。2、上图为PTC水暖系统，纯电动与传统燃油车的区别在于发热源。传动车来自发动机，而纯电动车的来自PTC。3、电池加热，在传统空调冷却的支路增加chiller换热器，通过比例三通阀控制。PTC水暖系统空调系统2、空调系统的基本架构及原理空调相关系统总成空调系统3、实例介绍序号名称序号名称1电控定排压缩机8暖风芯体2过冷式冷凝器9Chiller3膨胀阀10电子膨胀阀4蒸发器11电子截流阀5水泵112水箱16PTC13水泵27比例三通阀14水箱215水冷板1、膨胀阀、蒸发器和暖风芯体都包含在空调箱总成当中。2、电子截流阀：控制蒸发器和Chiller是否同时工作（空调制冷和电池冷却）。3、电子膨胀阀：控制Chiller中制冷剂的流量。4、比例三通阀：控制暖风芯体和chiller工作的流量分配比例（空调采暖和电池加热）。5、电控定排压缩机：通过调整压缩机转速来调整流量。空调系统3、实例介绍序号名称1电控定排压缩机2过冷式冷凝器3膨胀阀4蒸发器5电子膨胀阀6Chiller7电子截止阀8高压管路9低压管路空调制冷系统总成零部件1、空调制冷，鼓风机实现将外界空气送到乘员舱，空气通过蒸发器温度降低，从而达到吹至乘员舱的空气是冷空气（5℃）。2、制冷循环路径如下图所示：18(1)235648(2)79(1)8(3)9(2)空调系统3、实例介绍1）空调制冷空调制冷系统总成空调采暖系统总成序号名称1水泵2PTC3比例三通阀4暖风芯体5Chiller6水箱7PTC加热循环管路空调采暖系统总成零部件1、空调采暖，鼓风机实现将外界空气送到乘员舱，空气通过暖风芯体温度升高，从而达到吹至乘员舱的空气是热空气（65℃）。2、采暖循环路径如下图所示：17(1)25647(2)37(4)7(5)7(3)空调系统3、实例介绍1）空调采暖3）电池冷却序号名称序号名称1压缩机6水箱2冷凝器7水冷板3电子膨胀阀8高压管路4Chiller9低压管路5水泵10电池冷却循环管路电池冷却系统总成电池冷却系统总成零部件1、电池冷却系统由上表零部件组成。2、水箱取到补冷却液的作用。3、Chiller的作用是两路循环热交换的中心。4、电池冷却循环路径如右图所示：18(1)235748(2)910（2)10(1)10（2)6空调系统3、实例介绍4）电池加热序号名称序号名称1水泵16PTC加热循环管路2PTC7水泵23比例三通阀8水冷板4Chiller9水箱25水箱110电池冷却循环管路电池加热系统总成电池加热系统总成零部件1、电池加热系统由上表零部件组成。2、水箱取到补冷却液的作用。3、Chiller的作用是两路循环热交换的中心。4、电池加热循环路径如右图所示：78410（2)10(1)10（2)916(1)256(2)36(3)空调系统3、实例介绍序号名称功能1压缩机制冷系统中的动力元件——输入转速；输出流量和进出口压力和温度2冷凝器制冷系统中的放热元件——输入风量、进口压力、温度和流量；输出出口的压力和温度3膨胀阀制冷系统中的节流元件——输入流量、进口压力和温度；输出出口的压力和温度4蒸发器制冷系统中的吸热元件——输入风量、进口压力、温度和流量；输出出口的压力和温度5水泵冷却液循环系统中的动力元件——输入转速；输出流量和进出口压力6PTC采暖和加热系统中的发热元件——输入流量和功率；输出进、出口温度7比例三通阀采暖和加热系统中的流量调节元件——输入开度；输出流量的分配比例8暖风芯体采暖系统中的放热元件——输入风量、流量、进口压力和温度；输出出口的压力和温度9Chiller冷却和加热系统中的热交换元件——冷却系统中起着与蒸发器相似的功能；加热系统中起着与暖风芯体相似的功能10电子膨胀阀冷却系统中的节流元件——输入流量、进口压力和温度；输出出口的压力和温度11电子截流阀控制冷却系统和制冷系统是否同时工作12水冷板冷却和加热系统中的热交换元件——输入流量、进口压力和温度；输出出口压力和温度空调系统4、相关系统及零部件功能介绍33chiller是纯电动或混动汽车电池热管理的一个关键部件，它的作用在于引入空调系统中的冷媒，在膨胀阀节流后蒸发，吸收电池冷却回路中冷却液的热量，此过程冷媒通过热交换将冷却液的热量带走，起到给电池降温的作用。空调系统4、相关系统及零部件功能介绍电池冷却器（chiller）34Chiller（电池冷却器）的基本结构国内外各厂商chiller的基本结构都大同小异，如右图所示，分别由两个冷却液进出口管，两个冷媒进出管，一个换热主体和一个外部蒸发器组成。空调系统4、相关系统及零部件功能介绍35Chiller（电池冷却器）的工作原理如下图所示，换热器的主体是有许多板式换热器片堆叠起来的，冷却液和冷媒以对流的形式流入换热器主体。在换热器主体中，冷却液和冷媒隔层间隔开，互相形成三明治结构。对流过程中热量从冷却液转移到冷媒上，以实现换热。电池冷却器的功率大小、水泵的功率大小、冷却液的流速、冷媒流速等都会直接影响到电池冷却的效果。空调系统4、相关系统及零部件功能介绍36空调系统4、相关系统及零部件功能介绍热泵系统工作原理2压缩机5热泵（类似电池冷却器的液液换热方式）6膨胀阀7蒸发器理论上，压缩机耗电能1，热泵获热能4，蒸发器获制冷量3。37空调系统4、相关系统及零部件功能介绍热泵系统（宝马I3）制冷循环38空调系统4、相关系统及零部件功能介绍热泵系统（宝马I3）制热循环39空调系统4、相关系统及零部件功能介绍热泵系统（宝马I3）混合循环新能源整车热管理系统40新能源整车热管理系统介绍新能源汽车空调系统新能源整车热管理分析41新能源整车热管理分析冷却系统机舱热管理CFD分析42冷却系的作用保证发动机正常工作温度，零部件机械强度及合理间隙保证燃烧室正常温度，避免异常燃烧，优化性能保证自动变速箱正常油温，防止传动性能下降为乘员仓提供暖风冷却系统能够保证发动机在所有工况下在最适宜的温度范围内工作。既要防止发动机夏天过热，又要防止发动机冬季过冷。在启动时还要保证发动机能迅速升温，尽快达到正常的工作温度。1、冷却系统功能（这里针对传统燃油车）冷却系统43冷却系的作用保证发动机正常工作温度，零部件机械强度及合理间隙保证燃烧室正常温度，避免异常燃烧，优化性能保证自动变速箱正常油温，防止传动性能下降为乘员仓提供暖风发动机是将热能转变为机械能的装置，在内燃机不断地工作中，汽缸内部温度达2000℃以上，为保证机械连续有效地工作，必须对相应部件采取冷却措施，尤其是气门周围更为重要；但是又不能过冷却，比如在启动阶段应让发动机尽快热起来，否则燃油雾化困难，影响燃烧及排放，增加油耗；冷却系统还保证机油正常工作温度，防止机油高温老化及失去润滑作用。发动机理想的冷却液温度在95℃~115℃之间，机油温度在125~145℃之间1、冷却系统功能冷却系统44冷却系的作用保证发动机正常工作温度，零部件机械强度及合理间隙保证燃烧室正常温度，避免异常燃烧，优化性能保证自动变速箱正常油温，防止传动性能下降为乘员仓提供暖风对于自动变速箱车型，冷却系统还需保证变速箱油温在正常工作范围内，一般自动变速箱油温控制在100℃~125℃之间。1、冷却系统功能冷却系统45冷却系的作用保证发动机正常工作温度，零部件机械强度及合理间隙保证燃烧室正常温度，避免异常燃烧，优化性能保证自动变速箱正常油温，防止传动性能下降为乘员仓提供暖风一部分高温冷却液通过空调系统为乘员仓提供暖风。1、冷却系统功能冷却系统46发动机过热的危害1)降低充气效率，使发动机功率下降；2)早燃和爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏；3)运动件的正常间隙（热胀冷缩）被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至损坏；4)润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；5)零件的机械性能降低，导致变形或损坏。2、冷却系统失效危害冷却系统47发动机过冷的危害1)进入气缸的混合气(或空气)温度太低，可燃混合气品质差（雾化差），使点火困难或燃烧迟缓，导致发动机功率下降，燃料消耗量增加（热量流失过多，燃油凝结流进曲轴箱）。2)燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用；3)未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面(气缸壁、活塞、活塞环等)上的油膜，使零件磨损加剧。4)润滑油黏度增大，流动性差，造成润滑不良，加剧机件磨损，增大功率消耗。2、冷却系统失效危害冷却系统483、冷却系统原理图、布置图冷却系统49

在水冷型冷却系中，冷却水由水泵驱动，流过发动机的缸套、缸盖及气门座等受热部件的水套并吸热，温度升高；流入散热器，释放所吸收的热量，温度下降到吸热前的水平，然后回到水泵口；如此周而始，形成冷却系统的水循环。3、冷却系统原理图、布置图冷却系统501. 散热器2. 变速箱油冷器3. 散热器出口温度传感器4. 变速箱油节温器5. 发动机冷却液节温器6. 发动机出水节温器7. 电子水泵（200W，西门子）8. 暖风机散热器9. 水阀10.系统除气管11.膨胀箱12.变速箱油冷器13.系统除气管14.电子冷却风扇15.发动机油冷却器（油与水换热）BMWX5L6+自动挡系统布置图3、冷却系统原理图、布置图冷却系统51散热量使发动机得到足够的冷却，即使在可能遇到的最高气温以及加上所有的附加热负荷时系统仍能正常工作；还要考虑由于散热器水垢、堵塞等引起的系统散热性能退化，预留余量系数。 通常：实际散热量=理论散热量×1.1~1.2系统压力系统不装压力盖时，在发动机任何运转工况下水泵进口压力应大于大气压这要求膨胀箱在布置时液位在系统最高点，膨胀箱出水尽可能直接与水泵前端管路相连，膨胀箱内的冷却液水位可提供泵前正压。且膨胀箱与水泵之间管路连接不易过长，影响系统压力建立。4、冷却系统设计需重点考虑问题冷却系统52系统阻力系统内水阻应小于水泵在额定水流量下的泵压。系统外风阻应小于风扇在额定风量下的风阻。设计宗旨在可能的情况下尽量增大散热器正面积，减小厚度，提高系统散热效率，减小风扇额定功率和减少风扇工作时间。尽量增大风扇扇叶面积与散热器正面积比。在可能情况下尽量沿用已开发产品，减少项目开发费用和减小系统开发失败风险。4、冷却系统设计需重点考虑问题冷却系统53冷却系统设计环境适应性要求： 高温：亚热带45℃，热带50℃；低温：-40℃。冷却液配比在一般环境下用50%软水：50%乙二醇；在寒带用40%软水：60%乙二醇，乙二醇配比不能过大否则防冻性能下降；在热带地区可考虑适当降低乙二醇配比提高冷却液比热，来提高冷却液比热来提高系统散热性能。4、冷却系统设计需重点考虑问题冷却系统541.冷却损失试验（热平衡试验）

ENGINE运转时，被冷却水夺去的热量

标准：冷却损失率

（<25～30%）2.发动机台架试验

ENGINE冷却系统的水流动状态

标准：不应积存空气应没有滞流现象5、冷却系统验收指标冷却系统553.整车冷却试验（转毂试验）

满足标准要求判定：水温、油温、温度场4.整车实况试验（高原或热带试验）

满足公司标准要求判定：水温、油温、温度场5、冷却系统验收指标冷却系统561、进水室；2、出水室；3、芯片总成；4、卸压盖散热器总成由进水室、出水室及散热芯片组成。是一种热交换器（液－气热交换）作用是通过冷却液与空气热交换，保证发动机散热需求扁管冷却液入口示意图散热器总成示意图6、冷却系统相关部件—散热器冷却系统57横流水结构散热器适用车身较低，空间尺寸紧张的情况，横流水结构散热器能充分地利用有限空间最大限度地增加散热器的迎风面积。散热器分类(按冷却液流动方向划分)纵流水结构的散热器强度及悬置的可靠性较好；纵流式横流式6、冷却系统相关部件—散热器冷却系统58散热器参数选择1、散热器散热量：发动机额定功率散热量；2、散热器正面积：S正=散热器长×散热器宽，根据整车常用工况计算的，结合布置空间需冷却风扇提供风量最少的散热器正面积；3、散热器总面积：S总＝Qw/(Ks.△t)，其中，Ks为在散热器在温差为液气温差为△t条件下的换热系数，单位kJ/m2.℃，液气温差（由散热器前后温差得到）一般取60℃，在空气45℃条件下，散热器可在冷却液105℃条件下散走相同的热量；6、冷却系统相关部件—散热器冷却系统59散热器参数选择4、散热器厚度：散热器厚度在满足系统内水阻，散热量条件下尽可能减薄，一般轿车芯厚不超过二排水管。以减小风阻系数来减小风扇工作压降，一般为16mm、18mm、22mm、24mm、27mm、32mm等，不同供应商的管带系列不同；散热器纵流选较薄散热器、横流选较厚散热器。5、管带材料：复合铝；6、水室材料：PA66GF30。6、冷却系统相关部件—散热器冷却系统60汽车热管理开发介绍蓄水瓶有两种型式。一种是不带散热器盖的，另一种是带散热器盖的。前者制造方便，价格低，因为有开口和大气相通，冷却液有可能因蒸发而减少。后者制造时要求较高，价格贵，因为压力均匀，效果比较好。6、冷却系统相关部件—蓄水瓶冷却系统611、护风圈；2、扇叶；3、电机；4、电阻功能：吸进空气，使其通过散热器（冷却模块），以增强散热器的散热能力，加速冷却液的冷却护风罩的作用：确保风扇产生的风量全部流经散热器，提高风扇效率。护风罩对低速大功率风扇效率提高特别显著安装位置：吹风式是安装在散热器水箱进风口一侧，抽风式安装在水箱出风口一侧风扇结构6、冷却系统相关部件—冷却风扇冷却系统62扇叶按材料：金属、塑料金属材料的扇叶一般卡车上用的多些，因为卡车上扇叶直径较大，产生的风压也较大，对扇叶的强度要求较高，因此现在卡车还在使用金属扇叶。轿车风扇使用的较多的是塑料材料，尤其以PA66较多，但是一般不单纯使用PA66，而使用PA66+GF30%，一般增强其抗弯曲强度，否则扇叶脆性很大，易断裂。而且尼龙材料塑形变形小，质量轻，噪声小，非常适合轿车舒适化的要求。扇叶的片数：4片、5片、6片、7片、8片都有，这在风扇的设计中没有固定的要求。目前大多数使用奇数片（噪声更好）扇叶分类及其特点6、冷却系统相关部件—冷却风扇冷却系统63扇叶的排列方式：等距、不等距等矩排列的扇叶在风扇转动时，切割牵引气流是连续而均匀的，并且随着转速的提高，气流均匀的固定朝一个方向流动，气流所产生的声音会越大，但这种声音在听觉上是噪音，因此在风扇的设计上要设法减小这种噪音.不等矩的扇叶它也切割牵引气流，但不是均匀的，在旋转时后面的扇叶会改变前面扇叶的气流方位，不会改变他的气流方向，总的气流方向还是朝后的，只要空气不能形成连续的流动，他就不会产生较大的噪声，现在很多风扇都使用不等矩的扇叶，但一些小功率转速不太高的风扇还在使用等距的风扇。风扇扇叶有的各个扇叶是独立的，也有的扇叶的端部有一个圈，这个圈的主要是固定扇叶，防止风叶受力变形其次是有导风的作用。扇叶分类及其特点6、冷却系统相关部件—冷却风扇冷却系统64散热器风扇开发中重要技术参数1、流量在散热器风扇当中，流量有两种概念，一种是无环空吹的流量，也就是风扇在单位时间内并且在没有任何阻力情况下抽风或吹风的体积总量（立方米/h）。无环空吹的流量也就是风扇的最大流量。另一种是流量是在一定风压下的流量（这个压差一般就是水箱和冷凝器所产生的压差），在这个风压下的流量值是对冷却系统有益的流量，风压一定的情况下，流量越大对冷却系统的贡献和影响越大。我们通常在图纸上标注的风压也就是这一种，例如电压12VDC，时，风量Q=2000m3/h，这里的△P=120Pa，是指水箱和冷凝器所产生的压差。 压差虽然对冷却系统有重要的影响，但它不是决定因素，因为影响冷却系统的因素很多，还有散热器、节温器、水泵等这些都会对冷却系统产生影响。6、冷却系统相关部件—冷却风扇冷却系统65散热器风扇开发中重要技术参数2、噪声：任何一个散热器风扇在运转时，都会产生噪声，产生噪声的原因很多也很复杂，对风扇的噪声影响较大的转速，转速越高，噪声越大，但又不能降低转速，一降低转速，流量就达不到了，所以降噪只能在其他方面考虑，例如前面提到的设计不等距的扇叶主要就是为了降噪，风扇的动平衡和轴向窜动、径向跳动这些都可能产生噪声，所以在技术条件中这些参数必须严格的规定和控制，噪声它只是一个舒适性指标，不是功能性指标，因此这个参数各个整车厂自己规定。3、效率因为风扇的排量、功率消耗分别与风扇的转速一次、三次成正比，所以提高转速是增加风量和风压的有效方法，但功率的消耗也急剧增加。其电能转化为动能的能力也会下降。所以，不能一味地通过提高风扇转速来提升风量。6、冷却系统相关部件—冷却风扇冷却系统664、动平衡：扇叶的各点只有在平衡的状态下，风扇才能运行平稳，扇叶的平衡块即是起到如此作用，除了在扇叶上加平衡块外，电机制造时也要做平衡，如果不平衡，就在线圈上加硅橡胶，否则只加平衡块很难保持平衡。5、轴向间隙和轴向窜动：输出轴和端盖压片弹簧的间隙（技术要求是≤0.4mm），它的大小直接影响风扇的平衡及噪声。轴向间隙大，风扇在运转时轴向窜动量就大（技术要求规定≤2mm）。6、扇叶的径向跳动，即扇叶端部在运行时径向的跳动量，（一般规定≤2mm）。7、扇叶直径：扇叶直径也是风扇的一个重要参数，在电机功率相同的情况下，扇叶直径的大小直接影响风扇的流量的大小。原单风扇（铁护风罩）直径260，塑料护罩单风扇320，在电机功率相同的情况下，铁风扇是1100m3/h，塑料风扇是1800m3/h。8、电磁抗干扰特性，主要考核其风扇电机作为干扰源对其它无线电器的干扰，国家现再新出一个强制性标准，它规定了干扰电压的限值，风扇电机产生的电磁波只要不超过其限值就可以了。散热器风扇开发中重要技术参数6、冷却系统相关部件—冷却风扇冷却系统67汽车热管理开发介绍风扇工作压降：△P=△P前保+△P冷凝器+△P散热器+△P护风罩+△P发动机风量：为在各发动机额定功率下计算的需要空气量Vw；容积效率：由于风扇布置位置、扇叶形状、设计结构引起的风扇效率下降，取0.9；电机效率：风扇机械损失、热量损耗等引起的电机工作效率下降，取0.6~0.7；风扇功率：Pfan=风量×风扇工作压降/容积效率/电机效率；工作电压：按整车电压12V计算；风扇工作电流：I=风扇功率/工作电压；风扇材料：PA66GF30或PP10,扇叶的材料要优于护风罩的材料。

风扇参数选取6、冷却系统相关部件—冷却风扇冷却系统68中冷器、冷凝器、散热器、冷却风扇总成，统称前端冷却模块6、冷却系统相关部件—前端冷却模块布置冷却系统69新能源整车热管理分析冷却系统机舱热管理CFD分析70发动机冷却系统CFD分析机舱、底盘整车温度场分析机舱热管理CFD分析71机舱热管理CFD分析1、目的及意义2、分析难点3、分析输入4、分析内容5、分析流程（基于STARCCM+）72保证冷却系统最佳运行状态

采用综合控制和系统管理的方法，将发动机及各个部件的冷却系统、预热与保温系统、润滑系统以及空调系统等综合集成为一个有效的热管理系统，保证关键部件/系统的安全高效运行，控制和优化热量传递过程，降低废热排放，提高能源利用效率，并减少环境污染，并在此基础上减小热管理系统的尺寸和功率消耗机舱流动性评估

为保证整车空气动力性能，机舱需要保持合适、有效的进气；预防空气回流流动顺畅性1、目的及意义机舱热管理CFD分析73机舱环境温度分析、部件环境温度分析为热敏、易热失效部件提供布置依据部件环境温度超温风险评估部件长期高温（可靠性、耐久）失效风险评估发动机进气温度评估

寻找更好的空滤器进气口布置方案，降低进气口温度空滤表面温度评估（防止对进气加热）增压气体冷却效果评估为整车热保护获取对流换热数据1、目的及意义机舱热管理CFD分析74几何结构复杂发动机舱内零部件众多，重要零部件特征尺度变化剧烈，管路复杂多变。对于CFD分析而言，这样的几何结构对几和简化环节有非常高的要求空气流动复杂气流流道复杂多变，由于散热风扇的存在，使得气流在狭小的空间内有剧烈的变化，多种热源的加热，加大了气流的湍流动量，使得气流在流经发动机舱内时，动能变化显著，相当成分的能量转化为压力或是气动噪声2、分析难点机舱热管理CFD分析75热环境复杂发动机舱内发热源多，主要热源来自发动机缸体、排气管、电机、压缩机以及散热器系统散出来的热量，传热方式多样，包含对流、辐射等，各自相互影响敏感区域多发动机舱内的热敏感元件较多，对温度条件要求高的部件和系统也较多，对于这些区域需要特别关注，对于CFD模拟分析而言，无疑需要加大计算网格，计算时间等输入数据多容易产生累积误差，从而降低计算精度2、分析难点机舱热管理CFD分析761、滑行参数2、变速器数据3、冷却模块性能数据4、空调压缩机设计数据5、风扇性能数据6、暖通性能数据7、发动机热平衡数据8、发动机水套阻力数据9、发动机水泵数据10、发动机进气增压数据11、整车运行工况数据原始输入3、分析输入机舱热管理CFD分析77计算工况车速风扇转速发动机进气量发动机散热量热源表面温度（测试、经验）冷却模块阻力(Pi,Pv)高速爬坡1爬坡2怠速根据原始数据处理后得到的数据3、分析输入机舱热管理CFD分析784、分析内容-冷却模块风速、温度分布、计算散热量机舱热管理CFD分析79底部漏流现象4、分析内容-分析机舱内部气流流动状况机舱热管理CFD分析80量化指标：进气利用率侧面漏流现象4、分析内容-分析机舱内部气流流动状况机舱热管理CFD分析81量化指标：回流率4、分析内容-分析机舱内部气流流动状况机舱热管理CFD分析824、分析内容-分析机舱温度分布机舱热管理CFD分析834、分析内容-分析机舱内部件温度机舱热管理CFD分析84发动机进气空滤表面温度中冷器散热效果4、分析内容-分析发动机进气温度机舱热管理CFD分析854种工况，88个数据，用于对冷却系统分析内容的量化评价4、分析内容-相关数据结果机舱热管理CFD分析861、模型准备2、读入模型3、解析设定4、网格生成5、边界条件设置6、解析准备7、求解及后处理5、分析流程机舱热管理CFD分析87发动机冷却系统CFD分析机舱、底盘整车温度场分析机舱热管理CFD分析881、目的及意义2、分析难点及解决方案3、分析流程4、分析结果机舱热管理CFD分析89机舱及底盘热敏部件300个左右，需要在设计前期对这些部件进行温度场分析，找出潜在风险，并在数字样车阶段提出优化方案，解决风险。部件高温失效（传感器插件……）电器件高温失效（ECU……）部件耐久（悬置胶垫……）燃油蒸发保护（油箱……）安全（燃油管温度……）燃点保护（野草、树叶易接触点……）1、目的及意义机舱热管理CFD分析90模型复杂包括整车流场传热分析：对流、传导、辐射传统CFD软件热辐射、传导分析效率低下2、分析难点及解决方案机舱热管理CFD分析91涉及传热类型2、分析难点及解决方案机舱热管理CFD分析92边界条件确定2、分析难点及解决方案机舱热管理CFD分析93解决方案1：单独利用CFD软件计算2、分析难点及解决方案机舱热管理CFD分析94解决方案2：STAR-CCM+couplingwithTAITherm2、分析难点及解决方案机舱热管理CFD分析TAITherm计算热传导，辐射，求得温度分布优点：表面模型．网格可较粗．计算较快STAR-CCM+计算l流动和热对流，求得流体温度计及对流换热系数优点：网格数量大流场和温度场可分离求解95（1）通过“发动机舱冷却系统分析”，获取部件表面流体换热系数及空气温度（热源温度可以由单体测试，排气系统计算，或者其他途径获取）3、分析流程机舱热管理CFD分析96（2）生成TAITHERM网格导出STARCCM+SurfaceRemeshed网格导入ANSA选择计算辐射部分网格执行RECONS命令，将网格加粗，并生成四边形网格（减小网格数量）3、分析流程机舱热管理CFD分析97（3）将对流换热系数结果导入TAITHERM3、分析流程机舱热管理CFD分析98（4）将流体温度结果导入TAITHERM3、分析流程机舱热管理CFD分析99（5）TAITHERM设置计算发动机排气、三元催化器、机油、冷却液……为热源3、分析流程机舱热管理CFD分析100（6）将TAITHERM计算部件表面温度结果，导入STARCCM+做为新的温度边界3、分析流程机舱热管理CFD分析101（7）重复4~6，直至收敛3、分析流程机舱热管理CFD分析1023、分析流程-计算结果机舱热管理CFD分析103STARCCM+-TAITherm耦合分析。分析结果存在一定的误差，但可满足工程需要。3、分析流程-分析与试验对比机舱热管理CFD分析1044、分析结果机舱热管理CFD分析105引擎盖在风扇关闭后，（20分钟内）一直处于温度上升状态汽车静止后，热空气持续上升4、分析结果机舱热管理CFD分析106超温判定：如部件出现超温情况，可以根据超温时间、超温量来决定是否进行整改如部件大部在安全温度范围内，则可考虑缩短风扇转动时间（节能、电池寿命、风扇耐久）4、分析结果机舱热管理CFD分析107新能源整车热管理系统整车热管理系统12动力电池热管理系统3电驱热管理系统108动力电池热管理技术简介动力电池热管理结构介绍PHEV车型动力电池热管理系统开发实例EV车型热管理开发实例动力电池热管理系统109动力电池热管理系统概念温度对电池整体性能的影响电池热管理设计目标电池热管理系统分类电池热管理设计流程小结动力电池热管理系统简介动力电池是电动汽车的能量来源，在充放电过程中电池本身会产生一定热量，从而导致温度上升，而温度升高会影响电池的很多特性参数，如内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命。高温将大大降低电池的日历寿命，从而影响到整车的性能和使用寿命。温度过低也会使得动力电池容量下降，充电时间过长，从而影响电动车的性能。为了使动力电池保持在合理的温度范围内工作，电池包必须拥有科学和高效的热管理系统。电池热管理系统是用来确保电池系统工作在适宜温度范围内的一套管理系统，主要由电池箱、传热介质、监测设备等部件构成。

电池热管理系统有如下几项主要功能：

(1)电池温度的准确测量和监控；

(2)电池组温度过高时的有效散热和通风；

(3)低温条件下的快速加热，使电池组能够正常工作；

(4)有害气体产生时的有效通风；

(5)保证电池组温度场的均匀分布。110动力电池热管理系统概念

111动力电池热管理系统定义温度对电池整体性能的影响电池热管理设计目标电池热管理系统分类电池热管理设计流程小结动力电池热管理技术简介112温度对电池整体性能的影响1、概述2、低温对电池性能的影响3、高温对电池性能的影响4、温差对电池性能的影响温度对动力电池整体性能有非常显著的影响，主要体现在使用性能、寿命和安全性三个方面。动力电池在电动汽车中的应用，一般要综合考虑温度对电池性能、寿命和安全的影响以确定电池最优工作范围，并在此温度范围内获得性能和寿命的最佳平衡。有文献认为电池最佳工作温度区间为10℃~30℃（存在争议）。温度对动力电池影响低温影响性能、寿命高温影响寿命、热安全温差影响寿命、性能113温度对电池整体性能的影响1、概述当锂离子电池处于低温状态时，其可用容量减少、充放电功率受限。如果对功率不加以限制，会引起电池内部锂离子的析出，从而引发电池容量不可逆的衰减，并且会给电池的使用埋下安全隐患。低温对电池性能影响环境温度越低，电池内活性物的活性越低，电解液内阻和粘度越高，离子扩散越难，而且低温下锂离子在电极中的扩散速度慢，较难嵌入而易于脱出，从而使容量急速下降，因此，低温下使用会对电池寿命产生很大的影响。低温对电池寿命影响114温度对电池整体性能的影响2、低温对电池性能的影响当锂离子电池滥用或误用时，如高温下使用或充电器控制失效,可能会引发电池内部发生剧烈的化学反应,产生大量的热,若热量来不及散失而在电池内部迅速积聚,电池可能会出现漏液、放气、冒烟等现象,严重时电池发生剧烈燃烧且发生爆炸。高温下电池发生的化学反应主要包括：①SEI膜的分解：具有保护作用的膜是亚稳态的,在90-120℃会发生分解放热。②嵌入锂与电解液的反应：在120℃以上,膜无法隔断负极与电解液的接触,嵌入负极的锂与电解液发生放热反应。③电解液分解：在高于200℃时发生分解并放热。④正极活性材料分解：在氧化状态,正极材料会放热分解并放出氧气,氧气又与电解液发生放热反应,或者正极材料直接与电解液反应。⑤嵌入锂与氟化物粘结剂的放热反应。1153、高温对电池性能的影响温度对电池整体性能的影响高温对电池安全性能影响高温下电池副反应增加，如负极表面的SEI膜会发生分解、破裂或者溶解等，从而导致高温下循环过程中不断消耗锂离子，容量下降较快。分析：从图中试验结果可知，电池小倍率（0.5C）放电时，温度越高衰减越快，而高倍率（3.5C、6.5C），高温和低温都会导致容量快速衰减。高温对电池寿命影响1163、高温对电池性能的影响温度对电池整体性能的影响电池温差主要分两种：电池内部温差，表现为电池温度均匀性；电池单体之间的温差，表现为电池温度一致性。内部温差产生原因：一般，在低温加热工况或水冷系统高温散热工况，电池模组处于单面加热或单面冷却时，因电池模组本身热阻较大，会出现较大内部温差。该温差与电池内部结构和材料组份有关，从热管理系统设计角度较难避免。单体间温差产生原因：电池单体之间温差主要由电池模组布置、电池热管理结构决定，可通过优化热管理设计减小温差。温差分类单体间温差单体内部温差单体高温区单体低温区高温单体低温单体1174、温差对电池性能的影响温度对电池整体性能的影响电池内部温差过大会造成电池内部阻抗不均、电流分布不均、产热不均，进而影响电池使用性能、加快电池容量衰减，但一般各单体间差异较小，对一致性影响较小。单体内部温差对电池影响单体间温差对电池影响电池单体间温差过大会造成总成内各电池单体使用性能、容量衰减速率不一致，由于电池组内电池单体串联，任何一个电池单体性能下降、容量衰减都会影响总成的整体表显，因此对电池温度一致性控制显得非常重要。另外，单体间温差对电池会产生持续累积的影响，温度高的单体老化快，产热量更大，更易产生高温。备注：考虑到电池内部温差产生原因，和其相对不可避免性，且对总成性能、寿命影响相对较小，因此，在设计电池热管理系统时一般较少关注电池内部温差，而是主要关注单体间温度一致性。1184、温差对电池性能的影响温度对电池整体性能的影响119动力电池热管理系统定义温度对电池整体性能的影响电池热管理设计目标电池热管理系统分类电池热管理设计流程小结动力电池热管理技术简介电池热管理设计目标低温环境加热升温，保证电池工作在适宜温度减小电池间温差，保证一致性高温环境冷却降温，保证电池工作在适宜温度减小电池间温差，保证一致性采取隔热措施、冷却措施，防止热失控、热扩散等安全问题电池热管理系统设计的主要目标是：在考虑空间布置、设计成本、轻量化等条件下，通过加热或冷却控制，保证电池系统工作在相对适宜的工作温度，同时减小单体间温度，保证一致性。120电池热管理设计目标121动力电池热管理系统定义温度对电池整体性能的影响电池热管理设计目标电池热管理系统分类电池热管理设计流程小结动力电池热管理技术简介

从控制性的角度，热管理系统可以分为主动式、被动式两类。从传热介质的角度，热管理系统又可以分为：空气式热管理、液体式热管理、相变式热管理，各有优缺点。传热介质分类实施方案优点缺点空冷空气冷却是最简单方式，只需让空气流过电池表面1）结构简单，重量相对较小；

2）没有发生漏液的可能；

3）有害气体产生时能有效通风；

4）成本较低。

在于其与电池壁面之间换热系数低，冷却、加热速度慢液冷液体冷却分为直接接触和非直接接触两种方式。矿物油可作为直接接触传热介质，水或者防冻液可作为典型的非直接接触传热介质。液冷必须通过水套等换热设施才能对电池进行冷却，这在一定程度上降低了换热效率。

1）与电池壁面之间换热系数高，冷却、加热速度快；

2）体积较小。1）存在漏液的可能；

2）重量相对较大；

3）维修和保养复杂；

4）需要水套、换热器等部件，结构相对复杂。

相变材料冷却电池壁面和流体介质之间的换热率与流体流动的形态、流速、流体密度和流体热传导率等因素相关。目前在新能源领域应用较少122电池热管理系统分类123动力电池热管理系统定义温度对电池整体性能的影响电池热管理设计目标电池热管理系统分类电池热管理设计流程小结动力电池热管理技术简介电池热管理系统的开发流程应与电池包开发流程保持一致。热管理系统的设计贯穿于整个电池包的设计过程中，在整车开发经过A样件、B样件、C样件以及产品4个阶段，电池热管理参与每个阶段的设计、更改、试制以及验证。124动力电池热管理系统设计流程设计性能良好的电池组热管理系统，要采用系统化的设计方法。电池组热管理系统设计的过程包括如下7个步骤：1确定热管理系统的目标及要求2测量或估计模块生热及热容量3热管理系统首轮评估：包括选定传热介质，设计散热结构等4预测模组或电池总成热行为5细化热管理系统6热管理系统试验验证7热管理系统的优化125动力电池热管理系统设计流程126动力电池热管理系统定义温度对电池整体性能的影响电池热管理设计目标电池热管理系统分类电池热管理设计流程小结动力电池热管理技术简介电池的温度直接影响了电池的安全性，因此电池的热管理系统设计研究是电池系统设计中最关键的工作之一。必须严格按照电池的热管理设计流程、电池的热管理系统及零部件类型、热管理系统的零部件选型及热管理系统的性能评估等多个方面来进行电池系统热管理的设计和验证，才能保证电池的性能和安全性。127小结128动力电池热管理技术简介动力电池热管理结构介绍PHEV车型动力电池热管理系统开发实例EV车型热管理开发实例动力电池热管理系统129口琴管和冲压板常用水冷板结构类型动力电池热管理结构介绍口琴管冲压板130口琴管和冲压板常用水冷板结构类型优点缺点口琴管质量轻、结构相对简单流道单一、接触面积小冲压板流道可任意设计、接触面积大需开模、对平整度要求高，安装难度大动力电池热管理结构介绍131动力电池热管理技术简介动力电池热管理结构介绍PHEV车型动力电池热管理系统开发实例EV车型热管理开发实例动力电池热管理系统132冷却系统方案空调系统方案开发总结PHEV车型动力电池热管理系统开发实例1331、整车、系统性能目标2、技术方案冷却系统方案系统部件目标水温（℃）备注发动机≤113水路循环变速器≤140油路循环涡轮增压器≤55气路循环耦合机构（电机）≤60水路循环IPU（电机控制器+DC/DC）≤60充电机≤50水路循环电池包≤35需要冷却的零部件及目标温度热管理边界条件输入仿真工况设定，环境温度40C°工况备注工况一2档10%50km/h工况二3档6%ON70km/h工况三6档高速130km/h0~100km/h急加速后，高速130km/h稳定车速134冷却系统方案1、整车、系统性能目标P1:采暖电动水泵Tank-1:电池冷却补水壶T:温度传感器P2:电池冷却水泵Tank-2:电机冷却补水壶P3:电机冷却水泵TXV-1：Chiller12341、发动机散热器2、冷凝器3、变速器油冷器4、电机系统/电池散热器5、中冷器5为了车辆能够保证在不同工况达到最优冷却效果，冷却系统方案根据部件不同冷却需求，分为三个独立的水路冷却系统循环。具体冷却循环图如下。关于前端模块布置，强电散热器和电池散热器做成一体，放在冷凝器前方，风冷器布置在散热器与中冷器之间。排列方式见下图。考虑每个系统控制水温不同，每个系统分别采用一个蓄水瓶。135冷却系统方案2、技术方案前端模块布置，强电散热器和电池散热器做成一体，放在冷凝器前方，风冷器布置在散热器与中冷器之间。排列方式见下图。冷却模块封装方案136冷却系统方案2、技术方案-布置方案137冷却系统方案空调系统方案开发总结PHEV车型动力电池热管理系统开发实例1381、整车、系统性能目标（空调系统）2、系统方案3、性能指标4、控制系统空调系统方案采暖性能除霜除雾降温性能139空调系统方案1、整车、系统性能目标（空调系统）

空调系统借用XX款空调箱、xx电动压缩机、冷凝器、自动空调采用黑盒子控制器+面板控制器，PTC加热器作为本空调系统方案进行开发；产品指标HVAC借用冷凝器散热量：12.5kw空调控制器/电动压缩机最大制冷量≥6.4KWPTC加热器

大于5500kw140空调系统方案2、系统方案性能项指标项目标电池发热量空调降温性能中速50km/h30min，头部平均温度（℃）≤210.2kw高速100km/h30min，头部平均温度（℃）≤20±11.6kw怠速30min，头部平均温度（℃）≤24±10前排头部降温时间（min）8压缩机单体额定转速制冷量噪音质量调速范围压缩机55005.2KW75db6.5KG800~90001413、空调系统性能指标空调系统方案产品功能描述热管理控制器TMS负责电机冷却系统、电池冷却系统、发动机冷却、PWM风扇的控制功能自动空调黑盒子ACCU负责乘员舱制冷、采暖、除霜/除雾、通风的控制功能空调面板控制器借用XX款面板造型，负责人机信息交互142空调系统方案1、产品开发（空调系统）热管理控制器电池、充电机冷却功能电机、电机控制器冷却功能PWM风扇控制功能故障诊断功能标定功能电动压缩机控制功能LIN、CAN通信功能自动空调黑盒子控制器制冷调节（电动压缩机调速）EV模式制热调节HEV模式制热调节除霜/除雾风量调节出风模式调节AUTO功能标定功能故障诊断功能LIN、CAN通信功能143空调系统方案2、功能要求调速电阻器鼓风机PTC热器电机冷却水泵执行器蒸发器热敏电阻空调箱总成采暖水温传感器热管理控制器自动空调黑盒子采暖水泵电池冷却水泵控制阀电池冷却水温传感器电机进水温度传感器PWM风扇Chiller面板控制器空调压力传感器电动压缩机内温度传感器外温传感器阳光传感器CAN总线LIN总线144空调系统方案3、控制原理图产品硬件设计热管理控制器TMS硬件电路包括冷却系统控制功能和单区自动空调控制功能，其中C207项目只实现冷却系统控制功能，单区自动空调控制为预留功能。供应商正在制作第一版硬件，预计明年3月份可以搭载C207杂合车进行调试自动空调黑盒子ACCUC206空调控制器为手动空调，硬件可以实现自动空调功能，重新开发软件热管理控制器电器原理自动空调黑盒子电器原理145空调系统方案4、接口硬件分析电机出水口温度冷却水泵风扇

60°C~70°C100%HIGH50°C~60°C70%LOW40°C~50°C50%OFF电机部件温度冷却水泵≥51°CON（50%）≤49°COFF水泵调速电池部件温度冷却水泵≥35°CON（50%）≤34°COFF电池进水口温度需求三通阀水泵风扇chiller压缩机≥35°C强制冷却ON100%/ONON25°C~35°C自然冷却OFF70%LOWOFFOFF0°C~25°C自然冷却OFF50%OFFOFFOFF146空调系统方案5、控制逻辑水泵启动147冷却系统方案空调系统方案开发总结PHEV车型动力电池热管理系统开发实例1481、动力电池热管理相关背景介绍2、动力电池热管理过程开发总结1）动力电池模组简介：149开发总结1、动力电池热管理相关背景介绍2）动力电池整包结构示意图：150开发总结1、动力电池热管理相关背景介绍3）热管理系统示意图：151开发总结1、动力电池热管理相关背景介绍4）热管理控制策略：（1）热管理系统控制策略A、电池冷却水泵控制水泵开启满足以下条件后，设置电池冷却水泵控制占空比BT_Pump_Duty=BT_PUMP_ST，根据下表控制电池冷却水泵BT_Pump_Duty，根据电池进水口温度BT_in、电机目标扭矩和MotTqReq，设置电池冷却水泵控制占空比BT_Pump_Duty。1521、动力电池热管理相关背景介绍开发总结条件BT_Pump_Duty29℃(BT1+)＜BT_in≤(BT2)33℃BT_PUMP_MIBT_in>BT2+1（35℃）BT_PUMP_HI或电池冷却器使能期间MotTqReq>500NmMotTqReq0.5s的变化量大于300Nm+10%水泵关闭条件BT_Pump_DutyTMSModReq=0或OFF电池包最高温度小于HIBATCOOLOFFLIMIT=35℃且BT_in≤(BT1)27℃延时HIBATCOOLPUMPOFFDELAY5s=5s且电池冷却器不使能1531、动力电池热管理相关背景介绍开发总结B、电动压缩机控制电动压缩机请求使能（置1），根据电池包进水温度BT_in和电池包冷却的目标温度的差值EN，输出电动压缩机的期望转速，电池包冷却的目标水温HIBATCOOLDESIREWATERTEMP设定为20。条件：EN=BT_in-HIBATCOOLDESIREWATERTEMP动作：Compressor_SpeedEN>BT4+1(21℃)HIBATCOOLCOMPSPEED1（7000）BT4-1(19℃)>EN>BT5+1(11℃)HIBATCOOLCOMPSPEED2（5000）BT5-1(9℃)>EN>BT6+1(6℃)HIBATCOOLCOMPSPEED3（1500）EN<BT6-1(4℃)HIBATCOOLCOMPSPEED4（0）1541、动力电池热管理相关背景介绍开发总结开启满足以下条件后，使能电池冷却器：（1&2）1、高压电上电TMSModReq=1且2、电池内部最高温度>HIBATCHILLERONMAXTLIMIT=441551、动力电池热管理相关背景介绍开发总结C、电池冷却器控制关闭满足以下条件后，不使能电池冷却器：（1&2）1、高压电上电TMSModReq=0且2、电池内部最高温度<HIBATCHILLEROFFMAXTLIMIT=35（2）电池放电控制策略电池温度达到50℃时根据入口温度决定的电池功率限制表。1561、动力电池热管理相关背景介绍开发总结1572、动力电池热管理过程开发总结1）冷却水板CFD分析2）利用相同的水冷板对电池模组进行选型3）针对同一款模组的性能测试4）整包CFD分析5）整包热管理台架试验6）整车热管理试验1）冷却水板CFD分析（1）

根据初始模型对冷却水板进行流场分析，得其阻力特性曲线，用来初步评估冷却系统的流量。（2）

利用冷却板和导热垫的组合模型，指定流量及定壁温边界条件进行冷却水板的CFD分析，得到压力损失及换热功率，对冷却水板的具体结构进行优化分析，同时也可以考察不同流量对换热性能的影响。2）利用相同的水冷板对电池模组进行选型（要求模组满足VDA尺寸要求）（1）

冷却水板进出口温度布点：进出口均布置两个温度传感器（避免温度传感器错误导致试验失败），这四个传感器一定要将传感器的最外层塑料剥去15cm以上，避免冷却循环管路的高压冷却液沿传感器回流进数采设备。1582、动力电池热管理过程开发总结（2）

整车性能仿真分析：根据整车参数，利用整车性能仿真计算出EV最高车速所需功率，6%60kph爬坡的Cd模式电池功率，HEV工况下最高车速急加缓减工况功率，US06工况功率；再根据电压平台计算出电池在这些工况下的大致电流，定出三组充放电电流。整车性能仿真参数：车重，滑阻，传动效率，电机效率，电池效率，空调负荷，DCDC消耗（3）选型测试方法：A、试验工况：放电充电工况冷却液流量（L/min）环境温度（℃）SOC放电时间（s）放电电流）（A）充电时间（s）充电时间（A）充放电工况1.254050%10901090101101011010123101231592、动力电池热管理过程开发总结B、试验过程：将电池充电至50%SOC（按试验室充电规定进行，一是环境温度要求，二是充电过程控制）；将高低温箱温度设置为40℃；控制电池冷却系统流量为1.25/min；以90A恒电流放电10s，再以90A恒电流放电10s，如此循环，直到电池温度达到平衡状态（如电池温度在一小时温度不再升高，可认为电池温度达到平衡状态）；重复第4步，分别以110A和123A恒电流进行充放电循环试验，直到电池温度达到平衡状态。C、试验结果处理根据q=cmΔT计算冷却系统在各工况下的不同模组的实际换热功率；根据q=I2r计算各工况下的不同模组的发热内阻；根据进出口及电池模组的最高温度将各个工况下的不同模组的实际换热功率折算成35℃温差下的理论换热功率，得到不同模组的换热性能，为电池模组选型提供参考依据。1602、动力电池热管理过程开发总结3）针对同一款模组的性能测试方法：A、试验工况：放电充电工况环境温度(℃)冷却液流量（L/min）SOC放电时间（s）放电电流（A）充电时间（s）充电时间（A）充放电工况401.2518%30%50%70%90%1090109010110101101012310123B、试验过程：将电池充电至18%SOC（按试验室充电规定进行，一是环境温度要求，二是充电过程控制）；将高低温箱温度设置为40℃；电池冷却系统流量为10L/min；以90A恒电流放电10s，再以90A恒电流充电10s，如此循环，直到电池温度达到平衡状态（如电池温度在一小时温度不再升高，可认为电池温度达到平衡状态）；重复第4步，分别以110A和123A恒电流进行充放电循环试验，直到电池温度达到平衡状态；将电池SOC分别控制为30%、50%、70%、90%，重复2-5步。1612、动力电池热管理过程开发总结C、试验结果处理根据q=cmΔT计算冷却系统在各工况下的不同模组的实际换热功率；根据q=I2r计算各工况下的不同模组的发热内阻。1622、动力电池热管理过程开发总结4）整包CFD分析对整包进行CFD分析建模，根据模组实测发热功率及相关物性参数，对整车性能仿真分析的各个工况进行CFD分析，得到各工况下的动力电池最高温度分布，理论换热功率、压力损失等关重物理量。（可以用选型测试参数作为校核依据）所需的物性参数：导热系数(W/m-K)比热容（J/kg-K）密度(kg/m³)质量(kg)电池单体8/0.818372002.4252.8散热翅片1389032700-冷却水板1389032700-导热垫2---冷却水套1389032700-冷却液0.62367010162.221632、动力电池热管理过程开发总结1645）整包热管理台架试验（1）整包热管理性能摸底试验A、试验工况：放电充电工况环境温度(℃)冷却液流量（L/min）SOC放电时间（s）放电电流（A）充电时间（s）充电时间（A）充放电工况401018%30%50%70%90%10901090101101011010123101238、1250%10110101102、动力电池热管理过程开发总结B、试验过程：将电池充电至18%SOC（按试验室充电规定进行，一是环境温度要求，二是充电过程控制）；将高低温箱温度设置为40℃；电池冷却系统流量为10L/min；以90A恒电流放电10s，再以90A恒电流充电10s，如此循环，直到电池温度达到平衡状态（如电池温度在一小时温度不再升高，可认为电池温度达到平衡状态）；重复第4步，分别以110A和123A恒电流进行充放电循环试验，直到电池温度达到平衡状态；将电池SOC分别控制为30%、50%、70%、90%，重复2-5步。C、试验结果处理根据q=cmΔT计算冷却系统在各工况下的实际换热功率；根据q=I2r计算各工况下的发热内阻；比较不同流量下冷却系统实际换热功率；计算得出冷却系统在10L/min下，在不同入口温度下维持电池最高温度50℃、51℃、52℃、53℃及54℃持续充放电的最大放电功率。1652、动力电池热管理过程开发总结（2）

功率限制匹配验证试验针对电池最高温度50℃的功率限制阈值表，验证不同冷却系统入口温度下C207功率阈值的合理性。A、试验工况：第一组工况：电池初始温度(℃)48冷却液入口流量(L/min)10入口温度(℃)15202530充放电功率（kW）39.836.833.630.1SOC（%）18、90第二组工况：电池初始温度(℃)48冷却液入口流量(L/min)10入口温度(℃)15202530放电功率（kW）39.836.833.630.1SOC（%）95-181662、动力电池热管理过程开发总结B、试验过程：针对第一组工况（2天）将电池充电至18%SOC（按试验室充电规定进行，一是环境温度要求，二是充电过程控制）；将高低温箱温度设置为48℃；电池冷却系统流量为10L/min；将电池冷却系统的电池包入口温度控制为15℃；以39.8kW恒功率充电10s，再以39.8kW恒功率充电10s，如此循环，直到电池温度达到平衡状态（如电池温度在一小时温度不再升高，可认为电池温度达到平衡状态）；重复第4步，分别以将电池包入口温度控制在20℃、25℃和30℃分别进行36.8kW、33.6kW和30.1kW的恒功率充放电循环试验，直到电池温度达到平衡状态；将电池SOC控制在90%，重复2-5步。1672、动力电池热管理过程开发总结针对第二组工况（6天）将电池充电至95%SOC（按试验室充电规定进行，一是环境温度要求，二是充电过程控制）；将高低温箱温度设置为48℃；电池冷却系统流量为10L/min；将电池冷却系统的电池包入口温度控制为15℃；以39.8kW恒功率放电，至电池SOC至18%。循环1-5步，分别完成入口温度20℃、25℃和30℃对应36.8kW、33.6kW和30.1kW的恒功率放电工况。C、试验结果处理查看第一组各工况的电池模组最高温度，评价电池功率阈值合理性；恒功率放电各工况电池模组温度分布情况比较恒功率充放和恒功率区别。1682、动力电池热管理过程开发总结6）整车热管理试验（1）试验工况：

车SOC15%进舱；阶段一：怠速充电（可给风给发动机散热），18kW（1.5C）对电池充电至SOC95%；阶段二：SOC95%-15%，120kphEV工况；阶段三：重复第二步；阶段四：SOC95%-15%，US06EV工况（最高车速可限制为120kph）；阶段五：重复第二步；阶段六：6%60kph爬坡工况，SOC95%-15%，EV为主（允许启动发动机）；

阶段七：重复第二步；阶段八：最高车速(150kph)HEV工况，SOC95%-15%：阶段九：重复第二步；阶段十：急加缓减工况，HEV至最高车速，松油门减速到0，循环至平衡态。

1692、动力电池热管理过程开发总结（2）试验准备A、涉及领域：电池、电机、耦合机构、线束、