纯电动汽车动力总成分布式冷却系统优化与性能验证

2024-01-16 09:06:10· 来源：汽车测试网

纯电动汽车的热管理系统对于电池、电机和电机控制器的温度控制至关重要。为了解决动力电池、驱动电机、电机控制器适宜温度不一致的问题，本文提出了一种分布式冷却系统。该系统通过有效的液流换热模块，实现了对不同部件的有针对性的温度控制，从而提高冷却效果。

1. 动力总成分布式冷却系统设计与构建

1.1 系统组成

试验台架的组成主要包括以下模块：

动力总成模块：包括动力电池、驱动电机和电机控制器，是整个系统的核心组成部分。

液流换热模块：通过有效的液体循环系统，实现了对动力总成不同部件的有针对性的温度控制。

充放电模块：负责模拟电池的充放电过程，以更真实地模拟实际工况。

台架控制模块：负责控制试验台架的运行，模拟车辆行驶状态，确保实验的准确性。

数据采集模块：用于采集试验过程中各个部件的温度、电流、电压等数据，为后续分析提供支持。

1.2 系统优势

采用分布式冷却系统的优势在于能够有针对性地控制各个部件的温度。由于动力电池、驱动电机、电机控制器的适宜温度范围不同，分布式冷却系统可以确保每个部件都在最适宜的工作温度下运行，从而提高整体冷却效果。这种系统设计不仅提高了能效，还有助于延长动力系统的使用寿命。

2. 仿真模型搭建与验证

2.1 仿真模型细节

在基于AMEsim软件搭建的仿真模型中，我们考虑了多种热传输方式，包括热传导、对流和辐射。模型能够动态地模拟不同工况下各部件的温度变化，精准地反映动力总成分布式冷却系统的热管理效果。这为后续系统优化提供了可靠的数据支持。

2.2 台架实验验证

通过在试验台架上进行实验，我们验证了仿真模型的准确性。实验过程中，模拟VCU向BMS和MCU发送CAN信号，控制电机运行在目标状态下，同时采集各个部件的实时数据。实验结果表明，仿真模型能够真实地反映出试验台架冷却系统的性能，验证了模型的可靠性。这为后续的系统优化和实际应用提供了重要的依据。

在优化后的动力总成分布式冷却系统下，我们观察到了显著的性能提升。不同部件的温度得到了更为均衡的控制，有效提高了冷却效果。此外，系统的能效也得到了显著提高，为纯电动汽车的续驶里程提供了有力的支持。

通过本文对纯电动汽车动力总成分布式冷却系统的深入研究，我们得出了以下结论：

优化后的动力总成分布式冷却系统显著提高了不同部件的温度控制效果，确保它们在适宜的工作温度范围内运行，有效提高了冷却效果。

系统优化带来的性能提升有力支持了纯电动汽车的续航里程，并减少了能源浪费，提高了整车的能效。

通过仿真模型在台架实验中的验证，我们确认了模型的准确性，为后续的系统设计和优化提供了可靠的数据基础。

展望未来，我们将进一步深化对分布式冷却系统的研究，探索更先进的冷却技术，提高系统的整体性能。同时，我们将结合实际应用场景，对系统进行更为精细的优化，以满足电动汽车不断增长的市场需求。这一系列的研究将为电动汽车的可持续发展和推广提供有力的技术支持，推动整个行业向着更加环保和高效的方向发展。

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