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2020SAECCE“新能源汽车热管理技术分会”和“汽车风洞先进测试技术分会”记实
2020-10-30 11:20:54· 来源：中国汽研汽车风洞技术
2020SAECCE新能源汽车热管理技术分会和汽车风洞先进测试技术分会记实原创分会秘书处 今天2020SAECCE 新能源汽车热管理技术分会和汽车风洞先进测试技术分会学术观
2020SAECCE “新能源汽车热管理技术分会”和“汽车风洞先进测试技术分会”学术观点发布，与行业朋友共享。
在2020中国汽车工程学会年会暨展览会（2020SAECCE）隆重召开之际，2020年10月28日，由中国汽车工程学会汽车空气动力学分会（挂靠单位：中国汽研）承办的 “新能源汽车热管理技术分会”和“汽车风洞先进测试技术分会”在上海汽车会展中心成功举办。
两场技术分会由汽车空气动力学分会秘书长、中国汽研汽车风洞中心主任王勇先生担任主席，由中国汽研汽车风洞中心高级专家、副总工谯鑫先生主持会议。
两场技术分会包含7个特邀报告以及6篇优秀论文宣讲。会议吸引了120余位行业人士参会，现场提问和互动热烈、交流与探讨效果显著，对促进国内新能源汽车热管理以及汽车风洞测试技术的交流与进步具有重要意义。
会议现场
● 新能源汽车热管理技术分会学术观点
中国汽研风洞中心高级专家、副总工
谯鑫 先生
演讲题目：
增程式电动车热管理性能开发的特点
1 基于增程式电动车的动力结构，其发动机在热管理工况中往往热负荷更大，需要更强的冷却系统。
2 前端模块的复杂性降低了冷却性能，集成化冷却模块是解决该问题的重要途经，但受制于一些其他方面的因素。
3 在热保护、电池冷却、采暖等方面，增程式电动车也存在一些与传统燃油车以及纯电动车不同的特点，需要在开发过程中给于特别关注。
重庆大学教授，博士生导师
李夔宁 教授
演讲题目：
动力电池热管理技术
1 动力电池热管理建议从单体电池研究到成组成包研究最后到系统层级进行研究。
2 动力电池热管理技术将从独立管理进化到耦合整车热管理甚至环境进行联合调控。
3 混动汽车对热管理的要求没有纯电动汽车那么高，但基于混动汽车空间大小和电池包大小应当更多考虑能耗管理和布局优化。
电装（中国）上海技术中心乘用车空调技术课长
朱晓斌 先生
演讲题目：
某量产电动车型的双层流热泵空调系统开发
1 通过在电动车现有空调系统中导入热泵技术、双层流HVAC技术以及电池冷却并行技术等多项前沿技术，构筑高效率热管理系统。切实改善电动车冬季制热时系统电耗瓶颈（热泵约降40%，双层流约降低25%），并且达成了空调制冷与电池冷却目标同时成立的整车需求。
舍弗勒大中华区发动机前期研发高级经理
蒋一夫先生
演讲题目：
先进的动力总成热管理模块
1 随着油耗、排放法规日益严苛，热管理系统重要性逐渐增加。
2 混合动力主要挑战在于控制策略的平衡，以及热管理系统的复杂性，舍弗勒热管理模块同样可以帮助混动系统提神效率，降低排放。
3 热泵是纯电汽车热管理的突破方向，可以提升冬天的续航里程以及覆盖客舱取暖所需。
何立江先生代表陆新林先生发表讲演
演讲题目：
新能源汽车空调热管理系统研发与测试技术
1 随着新能源车的发展，空调系统、动力系统和电池系统等热系统耦合关联越来越强，即需要从整车级进行热管理。为了使整车高效节能，需理清各子系统的能量流及关系。
2 带热泵的空调系统对冬季能耗改善有较大贡献。现在热泵系统有间接式和直接式两种构成方式。间接式可以借鉴现成HVAC，节省开发周期和费用，但水路系统的零部件增多；直接式热泵开发周期长，费用大，系统相对简洁。还有，热响应速度，适用温度范围。
3 热泵系统开发中的注意事项：①零部件匹配：压缩机、EXV、气液分离器、室外换热器、室内换热器、水式PTC、阀件等；②系统回油；③热循环回路：室外机除霜、室内制热除湿等；④控制策略制定等。
4 未来技术方向：①空气回路优化的热泵系统；②CO2热泵系统；③余热回收系统；④新能源车辆相关的热管理系统评价标准及测试方法制定等。
吉利汽车研究院高级技术专家
段传学 博士
演讲题目：
控制热泵的冷媒压力脉动改善系统噪音
1 直接式热泵由于效率高速度快，在电动车中逐步被推广，但空调运行噪音成为巨大的挑战。
2 电动压缩机的排气脉动是由于涡旋压缩机的结构造成，排气压力脉动必然存在；不同电动压缩机的排气压力脉动相差大。
3 压力脉动激励空调主机的内冷凝器产生噪音，噪音和压缩机的振动基本不相关；通过消音器的应用，可以降低电动涡旋压缩机排气进入内冷凝器的压力脉动，当压力脉动减低到一定程度后，车内噪音符合要求。
4 新能源车直接式热泵空调需要提前进行消音器和管路设计来减小排气压力脉动，从而降低车内噪声。
东风汽车技术中心智能热管理开发组组长
汪毛毛 先生
演讲题目：
纯电动汽车低温续航里程试验条件控制研究
1 纯电动汽车低温续航里程影响因素众多，在进行EV-test低温续航里程测试时，要严格控制试验时电池包起始温度、环境舱温度、车速以及环境舱的迎面风速。
2 电机本体散热对纯电动汽车电机余热回收效果影响很大，通过减少电机本体散热，可以大大提高电机的余热回收效果，提升整车低温性能。
华东交通大学副教授/研究员，博士生导师
曾建邦 博士
演讲题目：
基于毛细输运理论的动力电池包冷媒直冷过程的多尺度模型模拟
1 在毛细芯物性与结构参数不变的条件下，冷却介质流入温度越低则在低倍率放电过程中电池组的最高温度越低、电池组内部的均温性越好，这是由于冷却介质在整个放电过程中并未发生相变，电池组内温度均匀上升；冷却介质流入温度若能接近其相变温度则有利于提高电池组在高倍率放电过程中的均温性，这是由于冷却介质在整个放电过程中主要以相变的形式吸收热量，其在电池表面近似于恒温吸热。
2 冷却介质流入温度越高、冷却介质在毛细芯内的爬升速率越低、毛细芯缠绕厚度越薄、毛细芯孔隙率越小、毛细芯孔径越小，则电池的冷却状态由液冷状态变为可控相变冷却状态的时间点越提前，电池的冷却状态变为不可控冷却状态的可能性越大。
3 当电池冷却状态为液冷状态或者可控相变冷却状态时，电池均可正常工作，且各影响因素的改变对截线温度曲线的影响并不显著，而当电池冷却状态变为不可控相变冷却状态后电池组内最高温度可能超过318K、最大温差可能超过5K，电池将不可正常工作，且各影响因素的改变对电池组内温度分布有显著的影响。
中国汽研汽车风洞中心热管理工程师
谭文林 先生
演讲题目：
基于前馈模糊控制策略的电动汽车空调系统温度控制研究
1 常见的汽车空调模糊控制有不需要建立精确数学模型、鲁棒性强、构造简单等优点，但也存在着明显的缺点比如高度依赖模糊控制规则及经验、简单闭环控制存在不及时性等。针对模糊控制的缺点，前馈控制刚好有控制及时有效、执行器变动幅度小等优点，因此论文提出了将精确前馈模糊控制应用到电动汽车空调温控系统中。
2 电动汽车空调温控系统中前馈控制需要建立精确的前馈模型，由理论模型可知总扰动热负荷与车速、舱室外温度、舱室内温度、到达地面的太阳直射辐射强度、时间、计算地点经度、计算地点纬度、计算日在一年中的顺序数、车辆行驶方向、乘员数目、电机舱温度、舱室外相对湿度、舱室内相对湿度等参数有关，与这些参数存在复杂的函数关系。
3 电动汽车空调温控系统中模糊控制采用两输入，单输出的控制模式，温度偏差及温度偏差变化率作为输入，压缩机转速修正值作为输出。
4 通过建立电动汽车空调系统前馈模糊控制仿真模型，并进行仿真，结果表明：在降温过程中，乘员舱温度在前馈模糊控制系统的作用下，温度迅速降低，72s时达到设定温度25℃，没有超调，100s后处于稳定状态，控温精度为±0.1℃；在变温过程中，温度实际值能快速跟随设定值的变化，100s后温度处于稳定状态，变温过程中几乎没有超调，控温精度为±0.1℃。整个控制性能优良，达到了控制的准确性、快速性、稳定性的要求。
● 汽车风洞先进测试技术分会学术观点
吉林大学教授、博士生导师
张英朝 教授
演讲题目：
汽车风洞的流场干扰与阻塞问题
1 风洞是一种模拟设备，其与真实条件具有一定相似性，但对于汽车的气动特性测量仍然存在细微差别。
2 汽车风洞中进行气动阻力测量，壁面阻塞的影响已经很小，但是流场上游的喷口阻塞效应和下游收集口的干扰效应依然存在。
3 增加抽吸系统或者移动带可以减少地面边界层的干扰，进而更好地对比开放路面工况下汽车底部的流动分布。但抽吸率的确定往往要看不同抽吸率下流场品质的真实情况，车轮旋转对真实结果的影响较大，不能忽略车轮旋转工况。
4 汽车风洞试验的精度需求太高，无论流动和实际物理现象有诸多限制。
5 客观看待试验结果，合理进行试验结果评估，多关注开发车型的整体减阻优化。
中国汽研汽车风洞中心资深试验工程师
王成伍 先生
演讲题目：
风洞法测量道路阻力研究
1 风洞法的测量可重复性及精度更高，与道路滑行相比，可规避试验道路坡度不理想、横风与阵风干扰、热车状态不达标等不利因素的影响，道路载荷多次测量的误差可控制在10N内，WLTC循环的能量差可控制在0.8%以内。
2 风洞法在测量道路载荷的同时，可分离出风阻、滚阻（等速法可进一步分离出前后轴或者各轮的滚阻），通过带入WLTC、CLTC、NEDC循环中计算可得出各部分阻力产生的能耗，将有助于整车动力性和经济性的分析及优化。
3 中国汽研风洞试验室已获得CNAS认证，国六风洞法试验已获得CNAS授权，测得道路载荷系数可用于国六排放测试，成为目前国内唯一具备国六风洞法试验资质的单位。此外，欧六/WLTP风洞法认证即将颁证，届时中国汽研风洞试验室风洞法的试验结果可直接应用于欧洲最新排放法规测试。
长安汽车研究总院试验检测所工程师
支新亮 先生
演讲题目：
基于用户工况的汽车冷却性能试验方法研究
1 对于汽车冷却性能验证来说，实际道路试验最为符合用户工况。且随着我国四级公路公里数逐年增长，应该重点关注低速大坡度极限工况的考察。
2 实际道路试验路段的选取，应根据温度、海拔、日照、湿度等条件，结合用户区域分布进行选择。
3 通过实际道路及用户工况迭代入环境仓及环境风洞验证数据分析，二者均可以替代道路进行冷却性能模拟实验，环境风洞更为接近道路，差值95%置信区间在1℃以内。
同济大学汽车学院车辆工程在读硕士研究生
葛典典 女士
演讲题目：
阶背式MIRA模型非定常尾迹的实验研究
1 阶背式MIRA模型非定常尾迹中主要存在三种不同的流动结构，占主导作用的是长时间尺度的双稳态现象，表现为回流区内，水平方向上瞬时涡结构处于左右不对称的状态。
2 稳态主要存在于In-notch区域，表现为行李箱上方一对流向涡的左右摆动。并且与雷诺数相关性较弱。
3 阶背式MIRA模型尾迹区还存在两种短时间尺度的流动结构。分别为水平和垂直方向的全局振荡；以及回流区大小周期变化的抽吸现象，抽吸现象会进一步影响模型背部负压，从而对气动阻力产生影响。
4 通过对高频采样的热线数据进行傅里叶变换，确认了阶背式MIRA模型尾迹中双稳态现象的频率特征：在低频段，频谱呈现-2次幂分布。
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