1电动汽车热管理概述
1.1热传递方式
零部件的温度变化需要利用物质传热方式,利用热量传递机理,主要包括热传导、热对流以及热辐射的三种基本传热形式。
1.2电动汽车热管理内容
实施电动汽车热管理工作,需要确定电动机车行车过程中的情况和各种因素,此外也要考虑到行车环境等。利用热管理系统,冷却温度可以根据实际情况自动发生变化,确定在合理值域范围内,提高电动汽车的环保性和节能性,避免浪费过多的燃料等资源,此外电动汽车在行车过程中也会变得更加安全,避免各种事故故障[1],司机在驾驶过程中也会感到非常舒适,获得良好的行车体验。电动汽车热管理系统需要综合考虑电机冷却系统和电机控制器冷却系统等,此外环境影响因素也是非常重要的。2电动汽车冷却回路设计
电动机车运行主要利用电机和电池等部件发挥的作用,因此设置的电动汽车热管理模型主要需要配置电机和电池等部分,设置冷却回路的时候,主要控制对象为电机温度和电池冷却系统的温度,这些设备的
温度控制好之后,再考虑控制电机控制器和逆变器等设备温度,因为这些设备的温度虽然不会构成巨大的影响,但是也会影响到电动汽车的运行。
电动汽车的电池和电机都比较复杂,即使处于一个结构中,不同点温度也会存在一定的差异性,此外这种变化变动频率比较大,因此需要简化复杂结构,利用简单的热容,包括结构材料和质量以及换热面积的参数。可以简化电机为线圈热容和转子热容以及壳体热量等,主要利用内部核心半导体热容和外壳热容,因为其他部件都可以实现热传递工作,无论是发热部件还是传热部件都可以对于自身温度进行调节,因此无需深入研究。在电池部位利用风冷和油冷以及水冷等形式[2]。例如EV汽车和热管理系统模型的电池采取风冷形式冷却,其他部位利用水冷冷却,电机和电机控制器采取水冷方式。
单机冷却水应该在80℃以下,电机控制器的冷却水需要在70℃以下,二者差异性不是非常明显,因此在设计冷却系统的过程中,需要串联电机和电机控制器的冷却回路,控制电机控制器的温度,其温度应该在电机冷却液温度以下,这样电动机车才可以正常运行。保证电机控制器的整个外壳都可以流通散热器冷却液,这样才可以起到降温效果。
电动机车的高压电源负责向各个部件供电,高压电源在工作过程中,半导体会发出热量,利用外壳可以将热发散出去,实现热交换。此外并且和外壳产生热交换。电机线圈和转子也会产生一定的热量,通过外壳也可以发散线圈和转子、外壳等的热量,外壳和冷却液热交换的对象为大气,三者通过热交换可以降低电动机车的温度[3]。
3电动汽车冷却系统电机最优冷却温度控制要想提高电机工作效率,就要降低电机的温度,高温会影响到电机工作,引发各种故障,同时还会提高电量的消耗,浪费资源。减低电机温度的过程中,需要发挥冷却水的作用,电延长水泵和风扇工作的时间,增加了附件的耗电量。控制电动汽车的耗电量,可以提高总体的工作效率,同时也有利于节省能源,因此确定最优冷却温度的过程中,需要结合汽车总体耗电量大小,确定耗电量是否发生阶段的变化幅度,如果发生阶段的变化,那么可能已经发生了问题。如果环境温度在40℃以上,冷却温度比较低,那么耗电量就会比较小,温度处于40℃以下,并且确定耗电量比较低,系统温度也会随之降低
综上最佳冷却温度为40℃。在实际工作过程中需要设置不同条件的最佳温度,提出冷却水温度的控制策略。利用冷却水实际温度和最佳温度的差值作为最佳控制量,对于水泵的功率实施控制,平衡冷却水温度在最佳温度周围,再对比水泵定排量控制算法。在最优冷却温度控制下,电机效率比较高,利用最优冷却温度控制,可以向车轮传输电池输出66.1%左右能量,利用水泵定排量控制措施,可以向车轮传输60.5%的电池能量,提高系统效率[4]。因此可以确定利用冷却系统最优冷却水温度控制措施,可以明显提高系统的效率,进一步优化系统的效率。
4结语
综上所述,电动汽车热管理主要需要控制电机和电池以及电机控制器温度。本文分析了电动汽车冷却
红岩汽车系统设计及电机最优冷却温度控制,确定冷却系统最佳冷却温度,以此为基础开发最优冷却温度控制措施,对比水泵定排量控制措施,利用这种方法可以明显提高系统效率。
参考文献:大众甲壳虫敞篷
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浅谈电动汽车冷却系统设计及电机最优冷却温度控制
b50油耗周冕,何闻莺
(上汽依维柯红岩商用车有限公司,重庆401122)
摘要:以各部件的温度特点为基础,完善电动汽车冷却回路,确定无刷永磁同步电机的发热原理,散发和转移各部件等效热容热量,确定理论公式。根据最低总电耗,确定环境温度下的最佳冷却冷却水温度,以此为基础确定电动车最优冷却水温度,同时可以确定温度控制的策略,对比水泵定排量,利用最优冷却水温度控制策略,以提高整车效率。本文论述了电动汽车冷却系统设计及电机最优冷却温度控制,仅供参考。
关键词:电动汽车;冷却系统;设计措施;最优冷却温度;控制措施
中图分类号:U469.72文献标志码:A文章编号:1672-3872(2019)15-0050-01
作者简介:周冕(1982—),女,重庆人,学士,工程师,研究方向:新能源汽
车冷却系统。
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