新能源汽车的热管理系统-AI总结

(负责电池、电驱、座舱等部件的温度控制),核心是通过 "多回路 + 集成模块 + 传感器 / 执行器" 实现精准控温。以下按 "回路分类、核心组件、传感器 / 执行器、控制逻辑、设计细节" 拆解每一个知识点:

一、回路分类(按颜色区分,对应不同热管理对象)

图右侧图例定义了 5 类功能回路(不同回路负责不同部件的温度控制):

回路名称 核心作用
制动回路 冷却制动系统(避免连续制动过热)
电池回路 控制动力电池包的温度(25-40℃是电池最佳工作区间)
电风水回路 集成电子部件、水路、风路的换热回路(负责部分电部件散热 + 排气)
高温水回路 冷却高发热部件(如电驱控制器)
低温水回路 冷却低发热部件(如充电机、直流转换器)

二、核心组件(热管理的 "硬件载体")

图中每个组件对应热管理的 "换热、存储、驱动" 功能:

  1. 换热 / 散热组件

    • LR/HR:散热器(LR=低温散热器负责低温回路散热;HR=高温散热器负责高温回路散热);
    • COMD:冷凝器(冷媒系统的核心,负责将冷媒从气态冷凝为液态,实现制冷);
    • Chiller:冷媒 - 水冷却器(利用空调冷媒给 "电池回路" 的冷却液降温,是电池降温的关键部件);
    • HVAC/EVAP/Heater:座舱热管理模块(HVAC=空调系统EVAP=蒸发器负责座舱制冷;Heater=PTC加热器负责座舱 / 电池预热)。
  2. 存储 / 缓冲组件

    • TANK1/TANK2:膨胀水箱(给回路补充冷却液、缓冲回路压力波动;TANK2还带 "水位报警模块",低水位时触发报警);
    • 除气箱(红色回路标注 "此箱最高处"):排出回路中的空气,避免 "气阻"(空气会导致冷却液流量不足,散热失效)。
  3. 集成控制 / 功率部件

    • EDC:电子驱动控制器(控制电机的核心部件,发热功率高,需高温回路冷却);
    • H4J15:热管理集成阀组(相当于 "水路中枢",控制不同回路的通断 / 汇合,实现多回路协同控温);
    • DCDC:直流转换器(将高压电池转成低压电供车载电器,需低温回路冷却);
    • OBC:车载充电机(给动力电池充电的部件,需低温回路冷却);
    • c-c:充电冷却模块(给充电枪 / 充电接口降温,避免快充时过热)。

三、传感器与执行器(实现 "感知 - 控制" 闭环)

这些部件负责 "监测回路状态" 和 "执行控温动作":

  1. 传感器(感知状态)

    • WTsensor:水温传感器(监测各回路的冷却液温度,是控温的核心反馈信号);
    • P-sensor:压力传感器(监测回路压力,防止压力过高爆管 / 过低缺水)。
  2. 执行器(执行控温指令)

    • MWP/BWP/HWP:水泵(MWP=低温回路水泵BWP=电池回路水泵HWP=高温回路水泵,通过调节转速控制冷却液流量,改变散热能力);
    • WCU:水控制单元(控制水路阀门的开度 / 通断,切换回路的连接方式,比如 "电池回路" 是走 Chiller 降温还是走 Heater 加热);
    • FMotor:风扇电机(控制散热器的风扇转速,图右侧标注 "8 种风扇模式",可实现 0%-100% 线性调节,精准匹配散热需求)。

四、控制逻辑(热管理的 "大脑")

系统通过 "传感器反馈 + 模块协同" 实现精准控温,举 2 个典型场景:

  1. 电池高温场景

    • WTsensor监测到电池回路水温 > 40℃ → 控制器指令BWP(电池水泵)提速→ 冷却液流经Chiller→ 空调冷媒给冷却液降温→ 低温冷却液带回电池包,降低电池温度。
  2. 电池低温场景

    • 环境温度 < 5℃时 → 控制器指令Heater(PTC 加热器)启动→ 加热电池回路的冷却液→ 高温冷却液流经电池包,给电池预热(保证电池充放电性能)。

五、设计细节(保证系统可靠运行的规范)

图中标注的细节是热管理系统的 "工程要求":

  1. 排气设计
    • "除气箱设置在回路最高处""排气位置在水路高位处":因为空气密度小,会聚集在回路最高处,此处排气可避免气阻(气阻会导致冷却液流量不足,散热失效)。
  2. 风扇调节精度
    • "星三六模式实现 0%-100% 线性调节,行程不小于 20 档":保证风扇转速可精准匹配热负荷(比如低负荷时风扇低速转,既散热又节能)。
  3. 水位监测
    • TANK2的 "水位报警模块":冷却液不足会导致散热失效,低水位时报警提醒补充。

这个系统的核心价值是:让新能源车的 "电池、电驱、座舱" 都工作在最佳温度区间 ------ 既保证性能(比如电池高温会衰减、低温充不进电),又延长部件寿命。

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