混動汽車熱管理

混動汽車熱管理

相對于傳統汽車熱管理，混動車熱管理結構更加復雜。其中不僅要考慮發動機冷卻性能，還加入了電機、電池的冷卻要求，同時還要考慮乘員艙的換熱和空調控制。

由于存在發動機這個熱力源，很大程度上可以不需要使用PTC部件來對動力系統進行加熱，發動機運行是以燃料燃燒為基礎的，工作工程中產生大量的熱可以較大滿足動力電池的初始加熱及駕駛艙熱需求。

在運行過程中，若滿足熱需求同時冷卻不足，則會發動機內部機件溫度升高、機械強度降低，高溫會加劇零件的磨損并使潤滑油產生變質和結焦；還會影響缸內燃燒過程，降低內燃機功率。若冷卻過度，氣缸壁溫度降低，高溫混合氣與之接觸時會重新凝結流回曲軸箱，增加燃油的消耗量；本該轉換為有用功的熱量也會被冷卻液帶走。

同時要保證電機的高效率運行，也離不開冷卻系統的作用，高溫會影響電機內零件的正常運行，引發故障，增加耗電量：降低電機溫度主要依靠水泵和風扇的運行，降溫效果好，附件消耗電量越多，同樣不利于節能。因此發動機和電機冷卻系統的主要作用都是帶走多余的熱量，使冷卻對象一直工作在合適的溫度范圍。

確保出口水溫處于合理范圍是熱管理系統的首要控制指標。目前對出口水溫的溫度控制具有時滯長、非線性、多變量耦合等難點。當使用目標溫度和實際溫度之間的溫差進行反饋調節時，需要進行大量實驗來降低實際值和目標值之間的差距，控制過程效率低、能耗大。

發動機冷卻系統包括散熱風扇，散熱器，水泵，節溫器和相關管路。發動機冷卻系統中分為大循環管路與小循環管路，利用管路中流動的冷卻液來實現熱量傳遞再加上風扇散熱。冷卻系統中小循環管路的作用是幫助發動機自身預熱，使發動機盡快工作在最佳溫度范圍。如下圖所示，當發動機剛啟動冷卻液溫度低于80℃時，冷卻液走小循環回路，即圖中右側回路。當冷卻液溫度高于 90℃，節溫器向左側打開，冷卻液走大循環回路流經散熱器，即圖中左側回路。

電機冷卻系統如下圖所示，包括散熱風扇、散熱器、水泵及相關管路。電機冷卻系統中的散熱器經?？梢杂每照{中的冷凝器代替。電機工作時系統中水泵開始工作，利用管路中冷卻介質循環流動來實現熱量傳遞。

動力電池冷卻結構如下圖所示，主要有水泵和傳熱性能更好的散熱翅片。當電池溫度達到最佳工作溫度范圍時，水泵開始運轉，冷卻液在水套中循環從電池組中吸收熱量經過散熱翅片與空氣換熱，目的是通過冷卻液散掉熱量保證動力電池在合理溫度范圍內工作。