混动整车热管理系统的研究与开发

汽车整车热管理是从热量角度统筹动力系统(发动机、电机、电池)与整车的关系,采用综合手段来平衡各个系统的热量传递和相互影响,使各个系统在各自最佳温度范围内工作,进而优化整车节能效果,改善和保证汽车安全性和驾驶舒适性。本文主要针对插电式混合动力汽车(PHEV)的热管理系统,提出一套热管理系统控制策略,研究这套控制策略对整车热效率和能耗的影响。本文以插电混合动力汽车的热管理系统为研究对象,根据整车的电池、电机、发动机温度特性及混合动力汽车热管理系统设计要求,首先对整车热管理研究现状进行分析,指出目前混合动力汽车热管理系统存在的问题,并选择确定整车设计目标;在此基础上研究整车热管理各个系统需求,并根据整车设计配置进行前期的粗略计算,确定混合动力汽车前期的热管理技术方案,同时以仿真辅助的手段进行了相关论证,为后期选型提供支持。其次基于Amesim仿真软件,通过对插电式混合动力汽车电池、电机等进行仿真计算,确定出各个工况下的热需求参数,同时根据需求对散热器、水泵及系统流量需求进行仿真验证,验证了系统设计参数及部件选型的合理性;在此基础之上制定了行车加热和冷却控制策略,充电加热和冷却控制策略,并对热管理系统的硬件和软件进行设计与调试。最后通过夏季和冬季路试试验,对整个热管理系统进行分析确认,验证了电池保温性能、充电冷却性能、电池冷却性能、电驱冷却性能、发动机冷却性能都基本达到设计需求目标,同时也对行车加热性能及停车充电加热性能做了基本考核,证实热管理系统满足设计目标,实现了降耗,提高了热管理系统效率。