IPETRONIK電(diàn)動汽車(chē)熱管理(lǐ)方案

熱管理(lǐ)技(jì)術(shù)作(zuò)為(wèi)汽車(chē)節能、提高(gāo)經濟性和(hé)保障安全性的重要措施,在汽車(chē)研發過程中具有(yǒu)重要作(zuò)用。傳統燃油汽車(chē)的熱管理(lǐ)系統主要包括發動機、變速器(qì)散熱系統和(hé)汽車(chē)空(kōng)調,而電(diàn)動汽車(chē)的熱管理(lǐ)系統在燃油汽車(chē)熱管理(lǐ)架構的基礎之上(shàng),又增加了電(diàn)機電(diàn)控熱管理(lǐ)系統以及電(diàn)池熱管理(lǐ)系統,包括了電(diàn)動汽車(chē)幾乎所有(yǒu)的組成部分,複雜程度更高(gāo),因此成為(wèi)車(chē)企開(kāi)發的重點。

—挑戰—

電(diàn)動汽車(chē)相對于傳統汽車(chē)熱管理(lǐ),增加了電(diàn)池、電(diàn)機及電(diàn)子部件等熱管理(lǐ)需求,意味着新能源的熱管理(lǐ)策略更為(wèi)複雜,要求更高(gāo):

  • 測試周期長

  • 動力電(diàn)池對溫度敏感

  • 測試工況複雜

  • 極限工況模拟給測試人(rén)員帶來(lái)安全隐患,例如高(gāo)溫、高(gāo)壓

  • 多(duō)個(gè)數(shù)據采集系統信号難以同步采集

  • 數(shù)據的深度挖掘與分析

風丘科技(jì)專注熱管理(lǐ)領域,涵蓋汽車(chē)空(kōng)調及電(diàn)動車(chē)電(diàn)池熱管理(lǐ)系統,累積多(duō)年專業經驗,從台架設計(jì)開(kāi)發到實車(chē)路試,為(wèi)您提供多(duō)方位的測試方案。

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—熱管理(lǐ)測試—

熱管理(lǐ)系統主要包括:空(kōng)調制(zhì)冷系統、采暖系統、電(diàn)機冷卻系統和(hé)電(diàn)池溫度控制(zhì)系統。

熱管理(lǐ)測試主要測試各個(gè)回路間(jiān)的管理(lǐ)策略:

  • 高(gāo)低(dī)溫回路熱管理(lǐ)策略:低(dī)溫放電(diàn)加熱控制(zhì)策略;低(dī)溫充電(diàn)加熱控制(zhì)策略;高(gāo)溫放電(diàn)冷卻控制(zhì)策略;高(gāo)溫充電(diàn)冷卻控制(zhì)策略;電(diàn)機高(gāo)溫冷卻控制(zhì)策略

  • 空(kōng)調系統與回路冷卻協調策略

  • 空(kōng)調系統與回路加熱協調策略

—解決方案—

| 空(kōng)調系統

空(kōng)調系統不僅影(yǐng)響乘用車(chē)駕乘舒适性,而且也牽涉到安全性和(hé)能耗問題。采用傳統空(kōng)調系統的電(diàn)動汽車(chē)通(tōng)常采用PTC進行(xíng)乘員艙加熱,極大(dà)的縮減了電(diàn)動汽車(chē)續駛裏程。電(diàn)動車(chē)熱泵空(kōng)調系統是在傳統車(chē)用空(kōng)調系統的基礎上(shàng)進行(xíng)改進,實現熱量由低(dī)溫區(qū)向高(gāo)溫區(qū)的轉移,具有(yǒu)能效比(COP)高(gāo)的特點,減少(shǎo)電(diàn)能消耗。

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在乘員艙有(yǒu)制(zhì)冷需求時(shí),空(kōng)調按照傳統空(kōng)調回路進行(xíng)工作(zuò),空(kōng)調冷媒先後流經空(kōng)調壓縮機、冷凝器(qì)、膨脹閥和(hé)蒸發器(qì)進行(xíng)制(zhì)冷;而在空(kōng)調有(yǒu)制(zhì)熱需求時(shí),空(kōng)調冷媒回路先後流經空(kōng)調壓縮機進行(xíng)壓縮、車(chē)內(nèi)換熱器(qì)放熱,然後經由電(diàn)子膨脹閥進入車(chē)外換熱器(qì)進行(xíng)蒸發吸熱,形成完整熱泵循環。

測試方案

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| 電(diàn)機冷卻系統

電(diàn)機冷卻系統跟發動機冷卻系統相似,一般由電(diàn)動水(shuǐ)泵、散熱器(qì)、冷卻風扇、膨脹水(shuǐ)壺和(hé)管路等部件組成。如果車(chē)內(nèi)的電(diàn)子功率件(電(diàn)機控制(zhì)器(qì)、DCDC等)的冷卻方式與電(diàn)機的相同,一般會(huì)把功率件也串聯在此回路裏面,根據各個(gè)零部件的溫度特性進行(xíng)排布。

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測試方案

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| 電(diàn)池溫度控制(zhì)系統

動力電(diàn)池的冷卻模式主要分為(wèi)風冷、液冷和(hé)直冷。風冷模式是利用自然風或者乘客艙內(nèi)的制(zhì)冷風流經電(diàn)池的表面達到換熱冷卻的效果。液冷一般使用獨立的冷卻液管路用來(lái)加熱或冷卻動力電(diàn)池,目前此種方式是冷卻的主流。直冷系統則是省去了動力電(diàn)池的冷卻管路,直接使用制(zhì)冷劑對動力電(diàn)池進行(xíng)冷卻。

水(shuǐ)冷模式,即電(diàn)池采用水(shuǐ)冷方式換熱。一般會(huì)增加一個(gè)換熱器(qì)與制(zhì)冷循環耦合起來(lái),通(tōng)過制(zhì)冷劑将電(diàn)池的熱量帶走。整個(gè)系統主要包括:電(diàn)子水(shuǐ)泵,換熱器(qì),電(diàn)池散熱闆,PTC加熱器(qì)、膨脹水(shuǐ)箱。其結構如下圖所示。

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測試方案

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| 方案優勢

  • 支持電(diàn)動車(chē)輛(liàng)高(gāo)壓測試,防護等級IP 67/IP 54

  • 以CAN網絡為(wèi)基礎,一根CAN總線引出,直接連接即可(kě)采集數(shù)據

  • 組合靈活方便,縮短(duǎn)開(kāi)發時(shí)間(jiān)并降低(dī)成本,提高(gāo)設備使用效率

  • 按照國标和(hé)客戶的實際要求進行(xíng)傳感器(qì)布點測試

  • 主流的道(dào)路試驗設備,可(kě)使用在極端惡劣的環境,M系列産品工作(zuò)-40~125℃

  • 所有(yǒu)通(tōng)道(dào)同步采集

  • 模塊測量精度高(gāo),熱電(diàn)偶±0.035%,電(diàn)壓±0.15%,電(diàn)流±0.5%,頻率±0.01%

  • 抗沖擊、抗振動,開(kāi)發和(hé)生(shēng)産階段100%測試

  • 所有(yǒu)測量通(tōng)道(dào)、總線和(hé)電(diàn)源完全隔離

  • 傳感器(qì)斷路檢測、供電(diàn)短(duǎn)路保護

  • 車(chē)載供電(diàn)9~36VDC

  • 模塊化設計(jì),可(kě)分布式或集中式安裝,可(kě)擴展

  • 支持多(duō)種總線(CAN/CANFD、LIN、FlexRay、Ethernet等)和(hé)協議(OBD、UDS、DoIP、DBC、XCP/CCP等)


| 産品

硬件

█  模拟量模塊

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  • 4/8通(tōng)道(dào)可(kě)選

  • 可(kě)根據需求靈活組合測試通(tōng)道(dào)數(shù)

  • 适用于模拟量數(shù)據測試

  • 搭配IPETRONIK隔離設備可(kě)進行(xíng)高(gāo)壓環境下的模拟量測試

  • 測量範圍:±10mV~±100V,±20mA

  • 各通(tōng)道(dào)給傳感器(qì)單獨供電(diàn)15V/± 15V

  • 各通(tōng)道(dào)之間(jiān)完全光電(diàn)隔離

  • 工作(zuò)電(diàn)壓完全适用于車(chē)載供電(diàn)

  • 防護等級可(kě)達IP67

█  溫度模塊

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  • 8/16通(tōng)道(dào)K、T型熱電(diàn)偶測量模塊

  • 單通(tōng)道(dào)采樣頻率:可(kě)達20Hz/100Hz

  • 工作(zuò)溫度:-40℃到125℃

  • 測量範圍:-60℃~1370℃

  • 車(chē)載供電(diàn):9~36VDC

  • 微型熱電(diàn)偶插頭(DIN IEC 584)

  • 模塊防護等級IP67

█  高(gāo)壓溫度模塊

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  • 每個(gè)通(tōng)道(dào)帶有(yǒu)獨立的高(gāo)壓安全連接器(qì)

  • 每個(gè)通(tōng)道(dào)冷端補償

  • 每個(gè)測量通(tōng)道(dào)含狀态指示燈

  • 測量數(shù)據輸出到CAN

  • 電(diàn)隔離,雙極性,最高(gāo)±846 VDC

  • 專為(wèi)發動機艙應用而設計(jì)

  • 堅固耐用的緊湊型模塊,适用于惡劣環境

█  頻率模塊

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  • 4通(tōng)道(dào)脈沖頻率測量模塊

  • 信号模式:

    頻率:0.03~200kHz

    占空(kōng)比:0.01%~99.99%

    脈寬:1us/200s

  • 事件計(jì)數(shù)器(qì):重置功能模式(無重置、時(shí)間(jiān)、溢出)

  • 回轉方向檢測(頻率、事件計(jì)數(shù)器(qì))

  • 單通(tōng)道(dào)采樣頻率:可(kě)5kHz

  • 測量精度(25℃環境溫度):±0.01%

  • 可(kě)調的開(kāi)/關閥值

  • 車(chē)載供電(diàn):9~36VDC

  • 工作(zuò)溫度:-40℃到125℃

  • 每個(gè)輸入獨立傳感器(qì)供電(diàn)0~15V

  • 4個(gè)通(tōng)道(dào)LED燈測量狀态指示

  • 各通(tōng)道(dào)之間(jiān)屏蔽互不幹擾


| 軟件

測量軟件IPEmotion——配置、采集、存儲

優點:

  • 數(shù)采模塊測量的數(shù)據準确可(kě)靠

  • 保證制(zhì)冷系統合理(lǐ)的制(zhì)冷效率

  • Climate插件可(kě)提供Log-ph圖,可(kě)對制(zhì)冷系統的整個(gè)過程進行(xíng)直觀分析。

  • 使用Climate需要具備的條件:

    IPEmotion專業版軟件

    Climate安裝包

    安裝REFPROP(NIST )軟件

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分析軟件-FlexPro——顯示、分析、報告

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| 往期回顧

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