經(jīng)緯恒潤熱管理解決方案

         伴隨新能源汽車(chē)對電池包能量密度、驅動(dòng)系統功率密度、系統能耗以及快充等要求的日益提高，熱系統集成化的深度和難度持續增加。經(jīng)緯恒潤基于V模式開(kāi)發(fā)流程，提供整車(chē)熱管理系統開(kāi)發(fā)服務(wù)，包括需求捕獲、方案設計、詳細設計、部件測試、集成測試、實(shí)車(chē)標定等。

基于模型的整車(chē)熱管理系統方案設計

        根據需求梳理結果，設計多種滿(mǎn)足需求的系統架構，搭建熱管理系統模型，通過(guò)仿真對熱管理系統架構和零部件選型方案進(jìn)行驗證和優(yōu)化。進(jìn)行整車(chē)多學(xué)科全系統模型與優(yōu)化平臺集成，實(shí)現多目標優(yōu)化、多屬性平衡分析和控制算法設計優(yōu)化。

?  熱管理系統建模

        基于零部件的幾何或特性曲線(xiàn)，結合系統架構模型搭建熱管理系統。對典型工況下，熱管理系統性能進(jìn)行評估，如乘員艙急降溫、冬季采暖、電池包高速巡航冷卻、低溫啟動(dòng)、高溫快充等工況，根據仿真結果，指導整車(chē)熱管理系統選型方案優(yōu)化。

?  多學(xué)科集成優(yōu)化和平衡分析

        搭建整車(chē)多學(xué)科模型，含整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型、熱管理系統和熱管理控制。根據多學(xué)科聯(lián)仿模型，分析不同循環(huán)工況下如何控制壓縮機轉速、水泵轉速、風(fēng)扇轉速、PTC加熱量等來(lái)滿(mǎn)足設計指標要求，進(jìn)行熱管理控制策略設計。

        將整車(chē)多學(xué)科模型與優(yōu)化平臺結合，從多個(gè)維度進(jìn)行優(yōu)化，如空調系統性能、冷卻系統性能、人體熱舒適度、重量和成本等等，通過(guò)自研平衡分析軟件對優(yōu)化帕累托解集進(jìn)行平衡分析，選取較優(yōu)方案，提升整車(chē)屬性評分。

部件級詳細設計

?  整車(chē)熱環(huán)境模擬

        根據整車(chē)各零部件材料屬性，搭建乘員艙熱模型，加載環(huán)境試驗地點(diǎn)天氣文件，如三亞、漠河、吐魯番等，進(jìn)行乘員艙熱分析。根據分析結果，指導車(chē)身熱設計，如車(chē)門(mén)、車(chē)頂選材，隔熱材料厚度、玻璃的透射性能等等。

?  乘員艙人體熱舒適性分析和測試

        考慮人體的生理特性、新陳代謝生熱及其與外界環(huán)境的換熱狀況進(jìn)行乘員艙熱環(huán)境分析，運用伯克利舒適度評價(jià)模型對乘員艙人員的熱舒適度進(jìn)行準確的評估，指導乘員艙熱舒適度優(yōu)化設計。

        HVAC假人測試方案，可獲得測試時(shí)間歷程人體局部和整體熱舒適度、冷暖感矩陣、PMV、PPD、體感溫度、DTS(Dynamic Thermal Sensation)等多種舒適性評價(jià)維度結果。假人測試系統，包含46組溫度、風(fēng)速和熱輻射傳感器，4個(gè)相對濕度傳感器，采用環(huán)氧碳纖維外殼，為西方或亞洲男性平均身材，支持不同身材比例定制。肩部，臀部，膝蓋，肘部及腳踝都有關(guān)節連接，與座椅進(jìn)行更好的貼合。

?  三電系統熱設計

        電芯電熱耦合模型搭建，根據應用場(chǎng)景選擇不同的等效電路，進(jìn)行電芯充放電特性試驗，擬合獲得等效電路配置參數，搭建電模型。根據電芯實(shí)際物理結構、各層材料屬性搭建電芯熱模型。電熱耦合模型可考慮電芯放電倍率、放電深度和溫度對產(chǎn)熱的影響。電芯等效電路模型有NTG等效電路、NTG分布式和NREL等效電路模型，不同的等效電路模型，對應不同的試驗方案。

        基于熱電耦合模型，可快速完成各種駕駛循環(huán)工況和設計工況下整車(chē)電池包熱管理分析，指導電池包散熱方案設計?；贜REL半經(jīng)驗壽命模型，對整車(chē)電池包各電芯健康狀態(tài)變化進(jìn)行評估。根據熱失控過(guò)程的模擬，指導散熱方案和熱擴展抑制方案設計。

        創(chuàng )建電機電控產(chǎn)熱模型，搭建完整的電機、電控熱流耦合分析模型，根據熱分析溫度場(chǎng)結果，進(jìn)行散熱方案設計，如電機冷卻水套優(yōu)化、控制器水冷風(fēng)冷散熱結構設計優(yōu)化等。

整車(chē)熱管理系統HIL測試

        對熱管理系統模型進(jìn)行實(shí)時(shí)化，以FMU的形式導入NI、Concurrent、Higale等仿真機，從而實(shí)現HIL層級的仿真測試。

應用&案例

        經(jīng)緯恒潤已幫助多家主機廠(chǎng)、零部件供應商，基于模型進(jìn)行熱管理系統設計、選型優(yōu)化、多學(xué)科集成優(yōu)化以及零部件級散熱方案設計。

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