某纯电动车型热管理系统开发.pdf

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1、·2016中国汽车工程学会年会优秀论文(选登)·某纯电动车型热管理系统开发柳文斌1袁侠义2赵力1林卉2吴风盛1(1．广汽丰田汽车有限公司，广州5l1455；2．广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广州510640)【摘要】在本公司某车型的系统热管理概念设计阶段，通过采用一维和三维耦合仿真分析方法及三维cFD仿真分析方法对发动机舱的总布置方案及各零部件热参数进行模拟分析优化。在车型开发后期通过整车环境模拟试验验证了仿真分析的正确性。该仿真分析方法不仅缩短了开发周期，而且为高效热管理系统开发提供参考。主题词：热管理系统冷却系统CFD

2、中图分类号：U469．72文献标识码：A文章编号：1000—3703(2016)09—0009—04ThermalManagementSystemDeVelopmentofanlreElectricVehicleLiuWenbinl，YuanXiayi2，ZhaoLil，LinHui2，WuFengsheng。(1．GacToyotaMoforCo．，Ltd．，Guangzhou5l1455；2．GuangzhouAutomobileGmupCo．，Ltd．AutomotiveEngineeringInstitute，Guangzh

3、ou5l0640)【Abstract】IntheconceptdesignofthermalmanagementsystemofavehiclemodeImadebyGAc，simulationanalysisandoptimizationofenginecompartmentlayoutandcomponents’the咖alparameterweremadewith1Dand3Dcouplingsimulationanalysisand3DCFDsimulationanalysis．Validityofsimulationana

4、lysiswasmadethmughenvimnmentsimulationtestinthelaterstageofdevelopment．Thesimulationanalysismethodnotonlyshortensdevelopmentcycle，butalsopmvidesreferenceforthedevelopmentofhighemcientthe唧almanagementsystem．Keywords：Thermalmanagementsystem，CooUngsystems，CFD1前言为应对纯电动汽车对整

5、车低阻力的要求，需严格控制散热格栅的开口面积，这就对整车热管理的难度提出了更高要求。传统方法无法开发出高效的热管理系统，并且开发时间长，开发成本昂贵⋯。随着计算机仿真技术的发展，数值计算变得更加可靠，从而使得精确的整车热管理系统开发工作提前到概念设计阶段。汽车热管理数值计算方法分为一维和三维，三维CFD计算可以考虑更多的细节，并能直观给出空气的流动状态，但需要庞大的计算资源及精确的输入数据，在现有的设计开发流程中很难做到”，。而一维软件虽然不能考虑所有的细节部分，但需要的计算资源少，计算时间短，不需要太多复杂的数据，而且使用三维CF

6、D计算中没有使用的热传递计算公式，较适合冷却系统的前期匹配计算。在本公司领志纯电动汽车整车热管理系统开发中，2016年第9期为了提高整车热管理的效率，借助CCM+、AMESim等软件采用一维三维耦合仿真计算的方法，对整车热管理进行计算，并在此基础上改进该款车的冷却系统。2冷却系统结构及一维仿真分析2．1冷却系统结构领志纯电动汽车热管理系统主要由3个热交换系统及电控系统组成，3个热交换系统为整车散热系统、乘客舱制冷系统、乘客舱加热系统，其主要零部件为HVAC总成、冷凝器散热器总成、电动压缩机总成、空调制冷管路总成、高压门C总成、水泵总

7、成、膨胀水箱总成、水管、控制面板、空调控制器总成等，如图1所示。该车型的电池散热系统采用风冷方式，所以对乘客舱的制冷系统和加热系统的设计不造成影响。整车散热系统的设计以发热量从小到大的顺序为原则，冷却液依次冷却充电机、Pcu、电动机；设计目标是在考核的工一9一·2叭6中国汽车工程学会年会优秀论文(选登)．况下，冷却液温度≤65℃。根据纯电动车型的性能和使用习惯，制定高温考核工况如表l所列。_‘烈?：厂—Y掣，—飞矽’一器Tl三缩帆UjH、^(，模块I—》]J：。糜溺；斡二喀：矧l祭乍热管理系统惦渊!，J÷意表l高温环境考核工况工况车

8、速／I【m．一坡度环境温度工况l20～60有销售地区夏季最高工况280～120无平均温度工况380～120有羚．爝一皤氇，一10虱3机舱模型示意本文整车网格划分主要是在Hypermesh中完成几何清理和面网格划分(图4)，体网格主要在