新能源汽車測試評價

新能源汽車熱管理性能測試評價

中國新能源汽車評價規(guī)程 2020-01-03 07:35

新能源汽車熱管理系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣直接關(guān)系整車可靠性、安全性、舒適性與能耗水平。中國汽研新能源汽車測試評價為大家?guī)怼缎履茉雌嚐峁芾硇阅軠y試評價》，旨在介紹新能源汽車熱管理測試評價內(nèi)容，對新能源汽車物理架構(gòu)解析、性能測試與工況制定方法、策略解析與工況制定方法、測試評價進行了說明。

1 熱管理物理架構(gòu)解析

新能源汽車熱管理系統(tǒng)通常包括發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，電機、電機控制器等功率器件冷卻系統(tǒng)，電池包冷卻/加熱系統(tǒng)，乘員艙降溫與采暖系統(tǒng)。熱管理物理架構(gòu)解析從介質(zhì)流、能量流、信號流三個方面展開。其中，介質(zhì)流解析包括空氣流動路徑分析、冷卻水流動路徑分析、制冷介質(zhì)流動路徑分析及油類冷卻介質(zhì)路徑分析；能量流解析主要包括動力系統(tǒng)高溫?zé)嵩串a(chǎn)熱與熱量傳遞路徑分析、熱管理系統(tǒng)耗功元件能量轉(zhuǎn)換方式與傳遞路徑分析；信號流解析按照傳感器—控制器—執(zhí)行器信號傳遞路徑進行分析，分析內(nèi)容主要包括傳感器信號類型、信號傳輸與交互方式。

2 熱管理性能測試與工況制定方法

整車熱管理性能試驗一般包括整車熱平衡試驗、整車空調(diào)降溫性能試驗、整車空調(diào)采暖性能試驗、整車空調(diào)最佳充注量試驗、整車抗結(jié)霜性能試驗、風(fēng)窗玻璃除霜性能試驗、風(fēng)窗玻璃除霧性能試驗、整車空調(diào)風(fēng)量試驗。

對新能源汽車熱平衡試驗而言，純電動汽車單次充電量下通常無法完成整個工況試驗，混合動力汽車動力模式的切換對熱管理性能試驗結(jié)果也有較大的影響；對動力電池而言，熱管理性能不僅考慮放電狀態(tài)，且需要考慮充電狀態(tài)，每個車型其充放電深度也不盡相同；因此，新能源汽車熱平衡試驗工況需根據(jù)單個車型特點進行制定。

工況制定考慮如下原則：

（1）根據(jù)開發(fā)車型定位市場特點，確定試驗環(huán)境溫度、濕度及光照強度；

（2）工況定義需結(jié)合典型汽車道路行駛工況，通常包括山路爬坡、高速爬坡、高速、城市工況；各個工況下的車速、爬坡度的確定建議根據(jù)對標(biāo)車或者整車性能模型確定；

（3）各個工況試驗結(jié)束的判定條件可參照：

o 當(dāng)前工況可運行的最長距離，或者SOC狀態(tài)從滿電到可允許的放電深度；

o 根據(jù)道路試驗準(zhǔn)則判定：連續(xù)4min內(nèi)溫度升高小于2℃，且相鄰兩個時間段后一個升溫速率小于前一個；

o PHEV車型，模式切換停止試驗。

某PHEV推薦試驗工況制定

3 策略解析與工況制定方法

新能源汽車熱管理系統(tǒng)策略解析的目的在于分析整車熱管理系統(tǒng)在不同工況和環(huán)境條件下的控制策略，得到冷卻系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)關(guān)鍵部件（如：風(fēng)扇、水泵、電磁閥、壓縮機等）的基本控制思路?？刂撇呗越馕鰞?nèi)容主要包括：

（1）低溫回路熱管理策略（電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)）：低溫放電加熱控制策略；低溫充電加熱控制策略；高溫放電冷卻控制策略；高溫充電冷卻控制策略。

（2）高溫回路熱管理策略（電機及控制器熱管理系統(tǒng)）：電機低溫加熱控制策略；電機高溫冷卻控制策略。

（3）空調(diào)系統(tǒng)與低溫回路冷卻協(xié)調(diào)策略。

（4）空調(diào)系統(tǒng)與低溫回路加熱協(xié)調(diào)策略。

策略解析工況制定通常根據(jù)車輛使用場景進行，通常包括三類：

（1）靜置狀態(tài)，考察高低溫慢充與快充熱管理策略。

（2）啟動與怠速狀態(tài)，考察高低溫怠速與啟動下的熱管理策略。

（3）綜合工況行駛狀態(tài)，如高溫高速、低溫高速、高溫爬坡、急加速、急減速，考察冷卻與加熱策略。

4 熱管理性能測試評價

中國汽研汽車動力總成研究中心具備車輛熱管理對標(biāo)測試硬件與數(shù)據(jù)采集平臺。以整車熱管理性能開發(fā)為目標(biāo)開發(fā)了熱管理性能測試評價平臺，實現(xiàn)對熱管理性能數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析評價，涵蓋車型包括傳統(tǒng)燃油汽車、純電動汽車及混合動力汽車共計20余款。