新能源汽車(chē)測(cè)試評(píng)價(jià)

新能源汽車(chē)熱管理性能測(cè)試評(píng)價(jià)

中國(guó)新能源汽車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程 2020-01-03 07:35

新能源汽車(chē)熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接關(guān)系整車(chē)可靠性、安全性、舒適性與能耗水平。中國(guó)汽研新能源汽車(chē)測(cè)試評(píng)價(jià)為大家?guī)?lái)《新能源汽車(chē)熱管理性能測(cè)試評(píng)價(jià)》，旨在介紹新能源汽車(chē)熱管理測(cè)試評(píng)價(jià)內(nèi)容，對(duì)新能源汽車(chē)物理架構(gòu)解析、性能測(cè)試與工況制定方法、策略解析與工況制定方法、測(cè)試評(píng)價(jià)進(jìn)行了說(shuō)明。

1 熱管理物理架構(gòu)解析

新能源汽車(chē)熱管理系統(tǒng)通常包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，電機(jī)、電機(jī)控制器等功率器件冷卻系統(tǒng)，電池包冷卻/加熱系統(tǒng)，乘員艙降溫與采暖系統(tǒng)。熱管理物理架構(gòu)解析從介質(zhì)流、能量流、信號(hào)流三個(gè)方面展開(kāi)。其中，介質(zhì)流解析包括空氣流動(dòng)路徑分析、冷卻水流動(dòng)路徑分析、制冷介質(zhì)流動(dòng)路徑分析及油類(lèi)冷卻介質(zhì)路徑分析；能量流解析主要包括動(dòng)力系統(tǒng)高溫?zé)嵩串a(chǎn)熱與熱量傳遞路徑分析、熱管理系統(tǒng)耗功元件能量轉(zhuǎn)換方式與傳遞路徑分析；信號(hào)流解析按照傳感器—控制器—執(zhí)行器信號(hào)傳遞路徑進(jìn)行分析，分析內(nèi)容主要包括傳感器信號(hào)類(lèi)型、信號(hào)傳輸與交互方式。

2 熱管理性能測(cè)試與工況制定方法

整車(chē)熱管理性能試驗(yàn)一般包括整車(chē)熱平衡試驗(yàn)、整車(chē)空調(diào)降溫性能試驗(yàn)、整車(chē)空調(diào)采暖性能試驗(yàn)、整車(chē)空調(diào)最佳充注量試驗(yàn)、整車(chē)抗結(jié)霜性能試驗(yàn)、風(fēng)窗玻璃除霜性能試驗(yàn)、風(fēng)窗玻璃除霧性能試驗(yàn)、整車(chē)空調(diào)風(fēng)量試驗(yàn)。

對(duì)新能源汽車(chē)熱平衡試驗(yàn)而言，純電動(dòng)汽車(chē)單次充電量下通常無(wú)法完成整個(gè)工況試驗(yàn)，混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力模式的切換對(duì)熱管理性能試驗(yàn)結(jié)果也有較大的影響；對(duì)動(dòng)力電池而言，熱管理性能不僅考慮放電狀態(tài)，且需要考慮充電狀態(tài)，每個(gè)車(chē)型其充放電深度也不盡相同；因此，新能源汽車(chē)熱平衡試驗(yàn)工況需根據(jù)單個(gè)車(chē)型特點(diǎn)進(jìn)行制定。

工況制定考慮如下原則：

（1）根據(jù)開(kāi)發(fā)車(chē)型定位市場(chǎng)特點(diǎn)，確定試驗(yàn)環(huán)境溫度、濕度及光照強(qiáng)度；

（2）工況定義需結(jié)合典型汽車(chē)道路行駛工況，通常包括山路爬坡、高速爬坡、高速、城市工況；各個(gè)工況下的車(chē)速、爬坡度的確定建議根據(jù)對(duì)標(biāo)車(chē)或者整車(chē)性能模型確定；

（3）各個(gè)工況試驗(yàn)結(jié)束的判定條件可參照：

o 當(dāng)前工況可運(yùn)行的最長(zhǎng)距離，或者SOC狀態(tài)從滿(mǎn)電到可允許的放電深度；

o 根據(jù)道路試驗(yàn)準(zhǔn)則判定：連續(xù)4min內(nèi)溫度升高小于2℃，且相鄰兩個(gè)時(shí)間段后一個(gè)升溫速率小于前一個(gè)；

o PHEV車(chē)型，模式切換停止試驗(yàn)。

某PHEV推薦試驗(yàn)工況制定

3 策略解析與工況制定方法

新能源汽車(chē)熱管理系統(tǒng)策略解析的目的在于分析整車(chē)熱管理系統(tǒng)在不同工況和環(huán)境條件下的控制策略，得到冷卻系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)關(guān)鍵部件（如：風(fēng)扇、水泵、電磁閥、壓縮機(jī)等）的基本控制思路?？刂撇呗越馕鰞?nèi)容主要包括：

（1）低溫回路熱管理策略（電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)）：低溫放電加熱控制策略；低溫充電加熱控制策略；高溫放電冷卻控制策略；高溫充電冷卻控制策略。

（2）高溫回路熱管理策略（電機(jī)及控制器熱管理系統(tǒng)）：電機(jī)低溫加熱控制策略；電機(jī)高溫冷卻控制策略。

（3）空調(diào)系統(tǒng)與低溫回路冷卻協(xié)調(diào)策略。

（4）空調(diào)系統(tǒng)與低溫回路加熱協(xié)調(diào)策略。

策略解析工況制定通常根據(jù)車(chē)輛使用場(chǎng)景進(jìn)行，通常包括三類(lèi)：

（1）靜置狀態(tài)，考察高低溫慢充與快充熱管理策略。

（2）啟動(dòng)與怠速狀態(tài)，考察高低溫怠速與啟動(dòng)下的熱管理策略。

（3）綜合工況行駛狀態(tài)，如高溫高速、低溫高速、高溫爬坡、急加速、急減速，考察冷卻與加熱策略。

4 熱管理性能測(cè)試評(píng)價(jià)

中國(guó)汽研汽車(chē)動(dòng)力總成研究中心具備車(chē)輛熱管理對(duì)標(biāo)測(cè)試硬件與數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。以整車(chē)熱管理性能開(kāi)發(fā)為目標(biāo)開(kāi)發(fā)了熱管理性能測(cè)試評(píng)價(jià)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱管理性能數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析評(píng)價(jià)，涵蓋車(chē)型包括傳統(tǒng)燃油汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)共計(jì)20余款。