摘要:目前,纯电动汽车的发展已经逐渐趋于成熟,同时也是当前汽车行业的发展趋势,因此,纯电动汽车的相关技术也在不断地提升,而对于纯电动汽车来说,其相关技术中的热管理系统是非常重要的,因此,本文就针对纯电动汽车热管理系统进行分析及验证。但是由于纯电动汽车所处的特殊环境以及自身的特点等因素导致其热管理系统具有非常大的难度。
关键词:纯电动汽车;热管理;分析验证
随着新能源汽车的快速发展,纯电动汽车(BEV)得到了越来越多的关注。而电池热管理系统是纯电动汽车(BEV)开发中必不可少的部分,也是整个新能源汽车开发过程中的一个重要环节。电池热管理系统(BMS)可以实现电池包内温度的平衡,同时为电池组提供适宜的工作环境,确保电池组工作在最佳状态。纯电动汽车的热管理是确保纯电动汽车内部温度适宜、舒适和安全的关键因素之一。在纯电动汽车的运行过程中,电池、电机和车辆其他部件都需要一定的热量,如果这些热量管理不当,就会对汽车的使用体验和性能产生影响。因此,对纯电动汽车的热管理进行分析和验证非常重要。
1.纯电动汽车热管理系统概述
纯电动汽车热管理系统主要有动力电池冷却系统、空调系统、驱动电机加热系统、PTC加热系统以及冷却管路等组成。(一)动力电池冷却系统:动力电池作为纯电动汽车的主要的能量来源,在进行使用时需要不断地对其进行充电,当纯电动汽车进行充电时,动力电池产生的热量会通过电池散热风扇及时散发到环境中,同时还需要将冷却液或水分等散热介质输送到动力电池当中。而对于纯电动汽车来说,动力电池还需要不断地对其进行放电,因此,在动力电池冷却方面还需要对其进行散热。(二)空调系统:主要是起到调节车内空气温度的作用。在纯电动汽车中,为了保证纯电动汽车内部人员的舒适性,一般情况下空调都会在温度较低的情况下开启,这样可以有效地提高车内人员的舒适性。但是如果纯电动汽车处于寒冷环境中时,就需要开启空调来对其进行调节。(三)驱动电机冷却系统:驱动电机是纯电动汽车的主要动力来源,为了保证驱动电机在工作时能够处于一个良好的状态,就需要对其进行冷却。此外,对于纯电动汽车来说,其主要行驶的路面是路面不平度较大且路面较为粗糙的路面上,因此车辆在行驶时需要对其进行冷却。(四)PTC加热系统主要是利用电阻丝来进行电能的转化和输出。当纯电动汽车在行驶时需要对其进行加热时,就可以通过电阻丝来进行电能的转化和输出。
2.热管理系统设计
首先,从纯电动车的结构出发,我们知道纯电动车的冷却系统一般分为四个部分,分别为:动力电池、驱动电机、电子水泵和电子风扇。在这四个部分中,动力电池是纯电动车中最主要的组成部分,所以需要对其进行重点关注。其次,从纯电动汽车的特点出发,我们知道纯电动汽车在进行充电时会产生大量的热量,而在车辆行驶时也会产生大量的热量。因此,纯电动汽车在进行充电时需要对其进行降温,而在车辆行驶时则需要对其进行升温。所以在这两种情况下,就需要对纯电动汽车的热管理系统进行合理地设计。
3.验证流程
目前,纯电动汽车热管理系统的设计已经趋于成熟,但在实际的生产中,在车辆的开发过程中还会遇到各种各样的问题。因此,为了保证热管理系统开发过程中出现的问题能够得到有效的解决,就需要在开发过程中进行一定的验证工作,以此来保证开发过程中出现问题能够及时得到有效的解决。热管理系统验证流程如下:(一)对热管理系统进行开发设计,并进行初步试验;(二)对热管理系统进行试验验证,以保证其满足设计要求;(三)根据测试结果分析,并通过数据分析等方式来确定该热管理系统是否满足设计要求。
纯电动车其中,纯电动汽车热管理系统验证流程主要包括以下几个步骤:(一)对纯电动汽车进行整车布置并绘制热管理系统布置图;(二)通过试验和测试对纯电动汽车的热管理系统进行验证;以上是纯电动汽车热管理系统验证流程的主要内容,通过上述内容可以看出,纯电动汽车热管理系统验证流程较为复杂,但其最终目的就是为了保证开发过程中出现的问题能够得到有效地解决,因此,对于纯电动汽车的热管理系统开发人员来说,必须要严格遵守相关要求。
1.验证结果分析
通过以上的分析可知,纯电动汽车的热管理系统设计及验证是非常复杂的,且过程较为繁琐。因此,为了保障纯电动汽车热管理系统的设计及验证能够满足客户需求,同时也是为了保证纯电动汽车的安全性,需要在设计过程中应用多种验证方法进行验证。首先是对于热管理系统的设计方面,主要包括:按照客户需求对纯电动车的电池以及电机进行温度控制;通过对整车的散热需求进行分析,设计一款纯电动汽车冷却系统;通过对纯电动汽车各部分系统进行冷却需求分析,设计一款纯电动汽车冷却系统;对纯电动汽车各个部件的温度控制进行分析,并根据仿真分析结果进行热管理系统的设计及验证。其次是对于热管
理系统验证方面,主要包括:在冷启动工况下进行纯电动汽车冷却系统性能测试;在热管理系统标定过程中对热管理系统各部件进行标定;在正常工况下对热管理系统各部件进行性能测试。但是在整个过程中必须要遵守相关法规以及客户需求。本文中所提到的纯电动汽车热管理系统验证过程即是为了保证纯电动汽车热管理系统能够满足客户需求、符合相关法规、同时也是为了保证纯电动汽车安全。因此,对于纯电动汽车热管理系统设计及验证需要多方面共同配合才能完成。
结束语:
综上所述,纯电动汽车热管理系统的设计是非常重要的,其主要作用是为纯电动汽车提供适宜的温度环境。为了确保纯电动汽车热管理系统能够正常运行,在设计时要对其进行充分地考虑;其次要对其进行仿真分析,通过仿真分析软件可以了解纯电动汽车热管理系统的实际运行情况;最后通过试验来对其进行验证。在验证过程中要确保试验条件符合实际情况,例如:试验环境、试验条件等都要与纯电动车热管理系统相符合。这样才能确保纯电动汽车热管理系统能够正常运行,也可以为纯电动汽车带来良好的运行环境。
参考文献:
[1]程剑峰,张盼,房凯,黄伟.纯电动汽车热管理分析及验证[J].客车技术与研究,2021,43(04):33-35.
[2]李晓燕,祁春雷,詹天赐,李锋.纯电动汽车电机热管理仿真分析及优化[J].时代汽车,2019(09):81-82.
[3]高峰. 某型纯电动汽车热管理系统研究分析[D].合肥工业大学,2019.
发布评论