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新能源汽车动力系统的热管理策略研究

发布时间：2023-04-10T08:16:58.764Z来源：《科技潮》2023年3期作者：陈友飞

[导读]新能源汽车动力系统热管理是一项重要的技术挑战，尤其是在电动汽车中，因为高功率电子元件和高能量密度的电池会导致大量的

热量产生。

苏州绿控传动科技股份有限公司

摘要：新能源汽车动力系统热管理是一项重要的技术挑战，尤其是在电动汽车中，因为高功率电子元件和高能量密度的电池会导致大

量的热量产生。为了保证电动汽车的高效、稳定、安全运行，需要研究并实现有效的热管理策略。本文首先介绍了新能源汽车的热管理问

题，然后详细讨论了热管理策略的研究进展和未来方向。最后，结合实际案例，分析了目前热管理策略的局限性和存在的问题，并提出了

一些改进建议。

关键词：新能源汽车；动力系统；热管理；研究进展；改进建议

引言

新能源汽车是未来汽车发展的趋势，由于其环保、经济、高效的特点，得到了越来越多的关注。然而，新能源汽车在热管理方面面临

很多挑战。热管理是确保新能源汽车高效、稳定、安全运行的关键技术之一。新能源汽车动力系统中，电机、变速箱、电池等元件的高功

率运行会产生大量的热量，若不能及时有效地散热，将会对车辆的性能和寿命产生负面影响。因此，研究和实现有效的热管理策略对于新

能源汽车的发展具有重要意义。

新能源汽车热管理问题1

新能源汽车热管理问题1.1

随着全球环保意识的日益提高，新能源汽车作为一种环保、高效、经济的交通工具，逐渐成为了汽车工业的重要发展方向。新能源汽

车的动力系统主要包括电机、变速箱、电池等元件，相较于传统燃油车，其动力系统具有更高的功率密度、能量密度和效率。然而，高功

率电子元件和高能量密度的电池在工作过程中会产生大量热量，因此，如何有效地管理和散热成为新能源汽车热管理的重要问题。

热管理问题的产生1.2原因

新能源汽车动力系统中，电机、变速箱、电池等元件在工作时会产生大量的热量。电机在转速和扭矩变化时会产生瞬间的热峰值，变

速箱则会因为传递高功率的扭矩而产生大量热量。电池则因为电流、温度和SOC（StateofCharge，电池的充电状态）等因素的变化而产生

热量。如果不能及时、有效地散热，这些元件的温度将会升高，进而导致电动汽车的性能和寿命下降。因此，热管理问题的解决是确保新

能源汽车高效、稳定、安全运行的重要前提。

热管理1.3对车辆性能和寿命的影响

热管理对新能源汽车的性能和寿命具有重要影响。在高温环境下，电机和电池的性能会受到影响，电机的效率和扭矩降低，电池的寿

命和安全性下降。这是因为高温环境下，电池内部的化学反应速度加快，导致电池容量的降低和安全性能的下降。同时，电池的自放电率

也会加快，使得电池的续航能力下降。过高的温度还会导致电子元器件的损坏、失效和寿命缩短。在电动汽车中，电子元器件的数量比传

统燃油车要多，因此对热管理的要求也更高。有效的热管理策略可以降低电动汽车元件温度，提高汽车性能和寿命，同时也能增加电池的

循环寿命和安全性能。因此，热管理策略的研究和实现对于新能源汽车的发展和普及至关重要。

新能源汽车热管理策略研究进展2

热管理策略的定2.1义和分类

热管理是指在新能源汽车中，通过一系列的控制措施，对动力系统和其他关键部件的温度进行控制和调节的过程。热管理策略主要分

为被动式和主动式两种类型。被动式热管理策略是通过汽车结构设计和材料选用来实现，包括改进散热结构、提高材料散热能力等措施。

这种策略主要是对汽车整体结构进行优化，可以有效地降低汽车部件的温度。而主动式热管理策略则是通过控制系统来实现，包括电池水

冷却系统、热泵空调系统、温控系统等。这种策略能够对汽车各个部件的温度进行精细调节，提高汽车的性能和寿命。同时，基于车辆系

统的不同，热管理策略还可以分为电池热管理策略、电机热管理策略、电子元器件热管理策略等不同的分类。

传统热管理策略的局限性2.2

传统的被动式热管理策略在一定程度上可以降低汽车部件的温度，但存在一些局限性。首先，传统的散热结构和材料散热能力有限，

无法满足新能源汽车高功率和高能量密度的要求。其次，传统的热管理策略往往是整体性的，无法对汽车各个部件的温度进行精细调节。

最后，传统的被动式热管理策略缺乏反馈控制机制，无法根据实际情况对热管理进行动态调整，也无法适应不同工况下的热管理需求。

对于传统的主动式热管理策略，虽然可以实现对汽车各个部件的温度进行精细控