汽车热管理系统仿真分析与实例解析 课件 第一章 绪论.pptx

第一章：绪论《汽车热管理系统仿真分析与实例解析》

导读本章讲述了汽车热管理系统的相关概念和背景知识，主要介绍汽车热管理系统的概念、一维和三维建模与仿真方法，以及整车热管理系统开发流程。

1.1?汽车热管理系统概述1.1.1?新能源汽车热管理系统汽车的热管理系统(ThermalManagementSystem，TMS)是整车的重要部分，其从整车角度统筹车辆发动机、空调、电池、电机等部件及子系统的匹配、优化与控制，可以有效解决整车热管理问题，使得各功能模块处于最佳工作温度区间，提高整车经济性和动力性，保证车辆安全行驶。新能源汽车热管理系统的发展可以划分为三个阶段,总体向高度集成化的方向演进。3、宽温区热泵与整车热管理系统一体化2、热泵配合电辅热1、单冷配合电加热早期座舱采用蒸气压缩循环制冷和PTC加热器制热，电池热管理采用风冷方式，各子系统独立。座舱引入热泵空调，液冷逐步成为电池热管理的主流模式，电池与座舱热管理回路有简单整合。单整合。合理增加了二次换热回路，对电池、电机余热进行回收利用,提升了热泵的环境适应能力，座舱、电池、电机热管理回路进一步整合。

1.1?汽车热管理系统概述1.1.2传统燃油车热管理系统?单击此处添加标题发动机、变速箱冷却系统见图1—1制冷：空调冷媒制热：发动机余热驱动实现：发动机做功座舱空调系统节温器实现大小循环回路切换。实现主要包括发动机、变速箱的冷却系统及座舱空调系统。构成（1）寒冷天气，迅速暖车实现冷起动。（2）炎热天气，防止发动机“开锅”。目标

1.1?汽车热管理系统概述汽车热管理系统概述纯电动汽车和燃油汽车：电机替代了发动机变速箱更新为三电架构：电机、电池、电控新增了DC/DC转换器、充电机（OBC）、PTC加热器热管理系统上的变化：纯电动汽车空调压缩机的运行利用的是电池供电；暖风的获取利用的是PTC加热器0102传统燃油车与纯电动汽车热管理差异点

1.2?汽车热管理建模仿真概述1.2.1?一维热系统建模仿真主要功能：模拟和预测汽车热管理系统的行为；设计、优化和验证汽车热管理系统的结构及配置。典型软件：AMESim、GT-SUITE关键特点：可以模拟多个物理场，如热传导、热对流、热辐射等，以更全面地描述热管理系中的各种相互作用；可以建立详细的部件模型（即组件），包括散热器、风扇、冷却液循环系统等，以准确地模拟其性能和状态变化；允许将不同的组件集成到整车热管理系统中，以分析系统在各种条件下的综合性能；可以对系统参数进行优化和分析，以找到最佳的设计和工作参数，从而提高系统效率和性能。国产替代：AITherMA

1.2?汽车热管理建模仿真概述1.2.2?三维热流体建模仿真主要功能利用计算机模拟技术对三维空间中的热流体行为进行分析和预测。技术原理结合了流体力学和热传导理论，准确模拟流体在复杂几何形状中的流动和热传递过程。典型软件AnsysFluent，ANSYSCFX，StarCCM+，Comsol，OpenFOAM等。国产代替QFLUX

1.2?汽车热管理建模仿真概述1.2.3?一、三维联合建模仿真定义与作用：将一维和三维仿真技术相结合，以获得更准确、更全面的汽车热管理系统性能预测和分析。分工：一维仿真软件用于系统级的多领域建模，可以对涉及流体、机械、电气等多个物理领域的动态系统进行稳态或瞬态仿真；三维仿真软件用于子系统或部件级的单物理场或多物理场仿真，可以对部件内部的流体流动、传热和传质等物理现象进行稳态或瞬态仿真优势：既可以利用一维仿真软件对车辆整体的动态响应进行准确预测，又可以利用三维仿真软件对零部件进行精细的模拟仿真。主流软件：AMESim、Simulink

1.3?整车热管理系统开发流程遵循汽车行业“V”模型开发模式以正向开发为主，兼顾逆向的闭环验证；纵轴分为系统、子系统和零部件三个层级，横向分为系统设计开发和系统集成测试两个阶段。

1.3?整车热管理系统开发流程具体的热管理系统开发流程，分为目标分解和目标管控两部分。

1.3?整车热管理系统开发流程整车热管理性能目标示例，主要包括各系统介质温度和座舱内环境温度

1.3?整车热管理系统开发流程子系统及零部件热管理性能目标示例，主要包括各子系零部件介质温度和设计要求。