文 献 综 述
一、前言
随着全球气候变暖日益严重，越来越多的极端气候受到人们的关注，这也随之推动了政府、企业、个人等各个层面对环保方面的重视，尤其时近年来的雾霾现象更是提醒人们传统内燃机汽车的排放问题对人们的生活环境的影响日益加剧。为了有效缓解现有的传统汽车的排放及能源消耗问题，各大汽车厂商开始逐渐将更多的力量投入到新能源汽车的研制与开发当中，并以此来解决当今面临的环境与能源危机。而新能源汽车热管理方面的研究近年来也受到各汽车厂商的关注，针对热管理方面提出了各不同的研究思路，统筹热管理系统与整车的关系，优化整车的能源配备以提高整车的动力性、经济性、安全性 、舒适性等。
关键词：新能源汽车 热管理 温度控制 控制策略
二、设计依据
新能源汽车的整车热管理系统的研究对象一般可分为以下三个主要部分：动力系统部件的传热、电池包热管理、乘员舱热管理。现阶段的整车热管理技术研究主要集中于传统的内燃机汽车中，对新能源汽车的热管理也主要集中于电池组的温控。本文提出一套整车热管理系统连接三大主要部分，在保证这套系统能够给各个动力部件足够冷却能力的基础上根据新能源汽车的行驶特点以及各动力部件的温度特性达到节省能源，提高整车性能的目的。
三、国内外研究概况：
- 国外：热管理研究初期汽车发动机冷却系统只能通过对散热部件（水泵、风扇、节温器等）进行机械化控制，不能按照工作需求及时调节散热强度。但随着技术要求的提高，热管理不在仅仅针对汽车某一零部件的材料和结构，而是将汽车作为一个整体去进行热量分析。近年来，国外的某些知名仿真软件公司都在总结成熟的热管理运行方案，甚至能向各汽车公司提供一整套成熟的解决方案。德国西门子公司的研究人员已经初步将热管理系统控制流程添加到整车能量管理策略中， 团队不仅已经研发出整套的试验设备，还积攒了大量实验数据。2011年，首尔大学的DONG Hyup Jeon等人对日本Sony公司的18650钴酸锂电池进行了建模分析，在不同电池充放电倍率与不
同电池SOC条件下，分析了电池组内部的温度场分布情况，仿真结果表明在高放电倍率下，电池产生的热量中焦耳热占绝大多数，5C放电时焦耳热占总热量的62.8%，在0.5C放电时只占12.8%。美国伊利诺伊大学的Riza Kizile 等人通过在相变材料中增加石墨材料，增加了相变材料的导热性，有效提高了相变材料对电池组的传热能力，保证电池组温度合理且各电池单体之间温度差异减小，这样的冷却效果比空气冷却效果更优秀。美国汽车研究机构是最先利用电子计算机模拟不同温度环境下发动机的运行状况，分别仿真发动机冷却系统中各执行部件的响应特性，这一举措被世界各国研究人员认同，不久后开始大量投入到计算机上进行汽车热管理仿真研究。在仿真的基础上，各国的汽车厂家及零部件公司都开始尝试把电子技术应用到车辆热管理领域当中：韩国现代汽车公司将传统散热风扇换成智能电控散热风扇，冷却系统的散热效果有了明显提升；德国博世研发团队将可利用电控调节的散热风扇与驱动水泵进行配合，形成了对发动机冷却的风量和冷却液流量进行电子控制的热管理系统。热管理技术主要体现散热部分和预热部分，国外大部分研究都是围绕零部件的散热需求。但是近年来，对于车辆系统的预热问题也逐渐引起汽车行业的重视。德国 Maybach公司首先使用 PTC 装置安装在发动机进气歧管下端，通电后发热的元件给管道内空气提前加热，以此提高混合气中燃油的雾化程度，起到改善低温冷启动产生不良反应的作用。2011 年，在德国研究人员 Bosher Nahavandi 的带领下，团队开发出一套可预判性的热管理系统：车辆在不同工况下通过自适应控制策略来调整系统的散热状况。此方案首先利用道路环境信息系统和全球定位系统来获取车辆的行驶工况，如道路状况和周围环境等，然后将得到的这些信息经相关信号接收器、传感器反馈给热管理系统，再由热管理系统内置的自适应控制策略进行判断处理，依照控制流程及时做出相应的调整，使车辆减少燃油消耗并增加了行驶里程。
2.国内：2014 年 12 月，中国计划节能与新能源车重大项目讨论会上专家组表示：接下来“十三五”能源规划实施中，国家会加大对电机控制与电子控制方面研究。由于环境问题的日趋严重，节能减排的的重要性不言而喻，再加上国内近几年计算机技术和电控技术的不断进步，科技发展就更加强调汽车电子智能化。为了提高汽车整体使用性，热管理系统不再是以散热为唯一目标的辅助系统，而是在汽车启动、行驶、驻车等各个状态下都要满足汽车排放法规和乘坐舒适性、经济性等的综合性系统。智能控制将根据车辆行驶状态及动力系统运行工况的变化及时进行调整，汽车热管理系统已经朝着智能化的方向发展。
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