低温环境下纯电动汽车动力电池热管理方法

纯电动汽车动力电池在低温环境下会出现工作效率急剧下降的问题,文章针对该问题设计了相应的热管理方案。低温环境下,在电动汽车电机开始工作之前,采用带反馈调节功能的正温度系数（PTC）加热系统进行汽车动力电池预加热。通过四通阀将冷却液的电池与电机回路相通,构成了新的循环回路。电机开始运转之后,比较低温下PTC加热系统、电机余热分别对电池进行加热,与二者协同作用下电池温度的变化情况,发现PTC+驱动系统余热加热模式加热效率高,能量消耗少,因此,提出低温热管理方法,通过冷却液循环系统利用PTC加热系统与电机产生的热量对电池进行加热或保温。为弥补纯电动汽车单一能源的不足,以上热管理方法的能量来源于蓄电池-超级电容混合储能系统,保证电动汽车蓄电池的电量不会因热管理系统的消耗而大打折扣。     

液冷和冷媒直冷动力电池包冷却性能数值分析

采用数值模拟的研究方法，对比分析了某纯电车型在高速超速以及驱动耐久工况下动力电池包采用液冷和冷媒直冷两种方案的冷却性能，研究结果表明，对于高速超速工况，相对于液冷方案，采用冷媒直冷电池包温度降低了约10%；对于驱动耐久工况，采用冷媒直冷方案电池包温度降低了约 16%，与此同时，电池包均温性也有所改善。在相同工况条件下，动力电池包冷媒直冷的冷却性能优于液冷。     

一种新型纯电动汽车电机冷却系统研究

基于现有纯电动汽车电机冷却原理及存在问题，本文提出一种新型电机冷却系统、冷却控制方法和冷却控制系统。该电机冷却系统将冷却泵、温控单元与电机本体集成在一起，具有不同的循环冷却回路，可简化并缩短整车冷却管路、节约前机舱空间、提高电机冷却效率，满足电机在不同工况下的精准冷却控制要求。     

喷嘴开启压力对DISI甲醇发动机燃烧和排放的影响

在1台经过改装的1.99L自然吸气缸内直喷点燃式甲醇发动机上,进行了喷嘴开启压力对发动机有效热效率、燃烧及排放影响的试验研究。在发动机转速为2 000r/min的各负荷工况下,选取7.5 MPa,12.5 MPa和17.5 MPa 3个喷嘴开启压力进行试验分析。结果表明:随着喷嘴开启压力的降低,发动机有效热效率、最大缸内压力和放热率略微增加,但是在小负荷工况下降低喷嘴开启压力,HC排放和CO排放显著增加,在大负荷工况下提高喷嘴开启压力会使NOx排放显著增加。     

磨煤机用三相异步电动机冷却通风改制

电机运行时的温升超过所用绝缘材料规定的限值,直接影响到电机寿命。导致电机温升过高的原因很多,采用合理的冷却风路设计,可有效降低电机温升。本文介绍了电机径向通风改为轴向通风,有效降低电机温升的可行性。     

电动空调PTC加热器控制方案设计

对纯电动汽车的空调PTC(PositiveTemperatureCoefficient,正温度系数)加热器控制方案进行设计,合理降低低温工况高压负载的功率,从而降低低温工况整车能耗,提高整车低温工况续驶里程。通过控制两个固定功率的PTC工作时间,实现空调3挡位制热;1挡、2挡制热功率为固定值,3挡制热功率因环境温度的变化而变化,环境温度越低,制热功率越大,环境温度低于某一阈值时,制热功率达到最大,最大总功率等于两个PTC功率之和;除霜模式时,PTC工作的功率为最大总功率。经试验验证,制热功能符合设计要求。     

整车运行环境下油冷对外转子轮毂电机温度特性的影响

鉴于电动汽车用外转子轮毂电机特殊的结构形式,在整车运行环境下对轮毂电机的温度特性进行研究,以对比自然风冷和油冷两种方式下电机各部位的温度场。在此基础上,研究不同冷却油介质对电机各部位最高温度的影响。结果表明:CFD仿真结果与整车热环境风洞实验结果基本吻合;油冷冷却可有效降低轮毂电机内部最高温度,同时起到良好的温度均衡作用;4种冷却油均使绕组最高温度显著下降,导热系数越高,冷却油的热量传递和均温能力越强,电机冷却效果越好。     

特种车辆重载电动轮用轮毂电机热特性分析及冷却水道优化

为了准确分析轮毂电机温度场，基于电磁场有限元分析，采用考虑旋转磁化及谐波磁场的方法计算铁耗，并计算了轮毂电机各部件生热率。采用基于有限体积法的流固耦合分析和基于热网络法的磁热耦合分析，分别计算了额定工况下轮毂电机温度场，将轮毂电机温升试验和仿真结果进行了对比。结果表明，基于有限体积法的流固耦合分析得出的绕组稳态温度计算误差为1.8%，基于热网路法的磁热耦合分析计算误差为2.5%，验证了两种温度场分析方法的正确性。对不同结构冷却水道的热阻和压降进行了理论分析，基于Pareto遗传算法对螺旋型水道进行多目标优化，在保证额定工况电机稳态温升基本不变的情况下使水道压降降低了22.9%。     

汽车进气格栅角度与冷却风扇转速的匹配研究

汽车冷却系统前端进气量直接影响发动机舱的散热性能和气动阻力。针对某安装主动进气格栅(AGS)的乘用车在高速与低速行驶工况下,发动机存在过度冷却与过热等问题,采用计算流体力学(CFD)方法,分析了不同工况下,格栅进气角度与风扇转速对前发动机舱流场的影响;建立了格栅角度与风扇转速优化匹配的准则与方案,并通过匹配实例仿真和实车实验,对匹配方案的实际效果进行验证,结果表明,该进气模块匹配方案能满足极限工况下的散热需求,百公里油耗降低0.166 L。     

沉管隧道单组排烟口合理开启角度研究

研究沉管隧道侧向集中排烟模式下排烟口的开启策略。采用数值模拟和物理试验2种手段,在保证流量均匀的前提下,通过调整各排烟口的有效过风面积,得出沉管隧道侧向排烟时不同排烟口开启组合工况下各排烟口的合理开启角度,为沉管隧道火灾工况下通风排烟策略的制定提供基础性数据。     

纯电动物流车用PMSM降开关损耗控制

物流车是城市内部运送货物的重要交通工具,具有运行距离短、启停频率高、运行时间长的特点。城市内部物流车都逐步采用纯电动物流车代替传统的燃油车。针对物流车运行特点,文章对电动物流车电机控制算法进行优化,在考虑不同工况下使用不同的开关频率,降低开关损耗,减少控制器发热。通过对降低开关损耗控制方法与传统控制方法在不同车辆运行工况下对比,电机控制器发热均有所降低,同时电机控制器效率有所增加。     

空调冷却风扇拍频声识别及控制

主要研究了空调冷却风扇在特定工况下引起的拍频噪声和低频振动。空调冷却风扇拍频噪声在风扇振动与噪声问题中比较罕见,只有在特定工况下才会出现。在对噪声源进行识别并确定是拍频噪声后,分析了拍频噪声机理,并根据拍频噪声发生机理和工程实际条件给出了具体的解决方案。对拍频噪声的机理进行了分析,并提供了实际解决方案,对冷却风扇振动和噪声领域的设计开发具有积极的指导意义。     

某商用车中冷器冷却性能提升研究

针对某商用车提升中冷器冷却性能进行发动机舱内流场改善研究,应用FLUENT 软件对发动机舱进行温度场和流场分析,提出优化改进方案,同时在试验室进行方案的整车热管理验证试验。分析与试验结果表明: 通过增加中冷器前端导流板,可有效提升格栅出口冷却流量的利用效率,在在爬坡工况下提升流经中冷器风量90%,中冷器温升下降8． 2 ℃,进气中冷后温度降低至71 ℃。     

ISG电机平台下散热分析与优化

研究基于P2演示样机ISG电机的冷却系统,通过计算分析和台架试验发现该电机以ATF油作为冷却介质,采用电机与变速器串联的冷却布置方式时,不能满足电机冷却要求。针对此问题,根据电机的结构特点,结合传热学相关知识,对电机的冷却进行优化。优化后采用50%乙二醇作为冷却介质,选用电机与大水箱串联的冷却布置方式,确定出3-6-10L·min-1的三级流量控制策略,从而使电机的冷却在满足工作要求的前提下更加高效、可靠,对电机冷却介质选用和冷却系统设计与优化有一定的指导意义。     

高转速下车用扁线电机交流损耗分析与优化

为降低高转速下扁线电机的交流损耗,提高电机的运行效率,以一台8极48槽扁线永磁同步电机为研究对象,建立扁线电机模型,分析交流损耗的影响规律,并以关键结构参数为变量,提出一种基于响应面设计的遗传算法优化方案,仿真结果表明,高速工况下,电机交流损耗降低约6.8%,各转速下电机效率均有所提升,且高效区间的平均占比提高约7.8%。     

某纯电动汽车驱动电机热性能优化分析

为解决某款纯电动汽车的驱动电机在恶劣工况下最高温度超过限值的问题,在没有电机内部详细数模及相关输入参数,无法对电机内部温度场进行仿真分析和评估的条件下,通过电机外部冷流场的定性优化分析,采用多种优化方案,并借助试验测得的温度数据进行对比验证,从而确定优化措施,改善了电机的热平衡性能。     

轮毂电机角模块系统多物理场耦合作用下的温升及散热分析

为更好地探究轮毂电机角模块系统在运行过程中的多种物理场耦合特性,解决轮毂电机在有限空间中存在的散热难问题,文章基于键合图理论,建立了轮毂电机角模块系统的多物理场耦合模型,并导出数学模型,利用MATLAB/Simulink进行动态仿真,分析了轮毂电机在多物理场耦合作用下的输出转矩和温度特性。仿真结果表明,采用水冷模式对定子绕组的冷却效果明显;对于不同的水道截面尺寸和冷却液流速,轮毂电机呈现出不同的温升特性;相同的电机运行工况和冷却液流量下,增加水道内径可以达到更好的冷却效果。借助有限元分析软件Fluent进行流体仿真,得到的电机温度分布云图和温度变化曲线与上述结论基本一致,验证了耦合模型的实用性和可靠性,为轮毂电机角模块系统的设计和应用提供了理论参考。     

理论空燃比下废气再循环率对汽油机性能的影响

为了提高某增压汽油机的性能,将其压缩比提高到11.5,并加装一套EGR循环系统。通过台架试验,在低速小负荷和中速中负荷工况下,研究了理论空燃比下废气再循环率对改造后汽油机性能的影响。结果表明:当EGR率小于20%时,采用合适的EGR率配合优化的点火时刻,可以使该发动机燃烧稳定,在保证发动机动力性的同时,指示热效率随着EGR率的增加不断升高;与无EGR时相比,EGR率为20%时,有效燃油消耗率在低速小负荷工况下降低了约4.5%,中速中负荷工况下降低了9.7%;随着EGR率的增加,THC排放增加,而NOx排放显著降低,CO排放在低速小负荷时出现上下波动的现象,而在中速中负荷工况时,随着EGR率的增加不断降低。     

新能源电机系统性能匹配优化研究

主要针对新能源电机系统在不同车型上的应用进行性能匹配优化研究。从平台化的车型参数出发进行电机系统参数匹配优化设计,同时进行闭环仿真计算保证车辆的动力性能。在电机系统的效率优化提升方面,基于乘用车常用NEDC工况,获取电机系统在工况下的运行数据,基于仿真数据一方面研究电机系统在对应工况下的高效区间分布;另一方面根据电机系统在驱动和发电状态下的电功率和机械功率计算平均效率,同时结合不同方案下的效率MAP差异,判断不同方案在整车经济性上的表现。通过本文提到的性能匹配优化研究方法,可以缩短开发产品周期,保证项目在前期的输入定位相对准确,从而保证产品开发完成后可以有较强的市场竞争力,可以满足绝大多数车型的需求。更加有利于后续的市场推广。     

采用进气门二次开启控制策略实现内部EGR的研究

本文中提出了一种应用电磁驱动配气机构,通过单进气门二次开启来实现发动机内部废气再循环以降低汽油机NO x排放的技术方案,并进行了建模与仿真分析。结果表明,在车用发动机工作的中低转速、部分负荷的典型工况下,在一定的EGR率范围内,采用该方案可使发动机的NO x排放和燃油经济性均比应用凸轮轴可变配气机构的原机有明显改善。