《新能源汽車整車熱管理系統(tǒng)：技術(shù)、策略、仿真及案例》一書深度解析了新能源汽車熱管理系統(tǒng)的核心技術(shù)與實踐。首先，概述了熱管理系統(tǒng)的基本架構(gòu)、關(guān)鍵部件及其技術(shù)演變，同時展望了智能化發(fā)展；隨后，詳細探討了座艙空調(diào)、動力電池及驅(qū)動電機熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理與優(yōu)化設(shè)計，包括熱泵空調(diào)系統(tǒng)、動力電池液冷控制及電機冷卻新技術(shù)等；還深入剖析了熱管理系統(tǒng)控制策略的開發(fā)流程，涵蓋純電動車、熱泵型及非熱泵型系統(tǒng)的控制邏輯與仿真預測；此外，通過EV、HEV及FCV的建模與仿真，揭示了熱管理系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法；最后，通過國內(nèi)外主流車型熱管理系統(tǒng)的案例分析，提供了豐富的實踐經(jīng)驗和對比分析，為讀者提供了全面的技術(shù)參考。
本書適合新能源汽車行業(yè)從業(yè)者閱讀參考，也可作為高校汽車相關(guān)專業(yè)的教材使用。

1.本書對整車熱管理進行了全面的梳理和解析，內(nèi)容豐富，圖文呼應(yīng)，可讀性較強； 2.本書內(nèi)容分模塊對汽車各個板塊的熱管理技術(shù)進行了分析，讀者可以根據(jù)自身工作情況自行選擇需要閱讀的部分； 3.本書適合新能源汽車行業(yè)從業(yè)者閱讀參考，也可作為國內(nèi)高校汽車相關(guān)專業(yè)的教材使用。

“新能源汽車”在2024年國務(wù)院政府工作報告中被多次提及。目前，我國已經(jīng)成為推進世界能源發(fā)展轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化的重要推動者，而新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅能夠降低我國對石油進口的依賴、減少交通領(lǐng)域污染物的排放、推動“雙碳”目標的實現(xiàn)，還有助于支撐我國建設(shè)汽車強國。
電動載人汽車(新能源汽車)、鋰電池、太陽能電池被稱為我國外貿(mào)“新三樣”。根據(jù)中華人民共和國海關(guān)總署的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2023年，我國“新三樣”產(chǎn)品合計出口1.06萬億元，首次突破萬億大關(guān)。其中，新能源汽車出口120.3萬輛，同比增長77.6%，產(chǎn)銷量占全球比重超過60%。從產(chǎn)業(yè)萌芽，到擁有全球最大的新能源汽車市場、完整的產(chǎn)業(yè)配套體系和完善的政策支持體系，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在全球的競爭優(yōu)勢得到了逐步提升，已經(jīng)走出了一條以創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展的向“新”之路。
新能源汽車關(guān)注度的增長和銷量的擴張，也帶動了整車熱管理系統(tǒng)的發(fā)展。整車熱管理系統(tǒng)是新能源汽車的核心，對于維持新能源汽車的性能穩(wěn)定具有重要意義。傳統(tǒng)燃油汽車的熱管理系統(tǒng)主要包括空調(diào)系統(tǒng)、變速箱冷卻系統(tǒng)等部分，新能源汽車熱管理系統(tǒng)則相對更為復雜，涵蓋的零部件更多，成本也更高?？偟膩碚f，新能源汽車整車熱管理系統(tǒng)包括散熱、冷卻、加熱、溫度控制等多個方面，涉及與汽車新型動力系統(tǒng)相關(guān)的熱量控制和調(diào)節(jié)技術(shù)。
從熱管理維度來看，新能源汽車的整車熱管理系統(tǒng)包括：散熱系統(tǒng)，新能源汽車的設(shè)計原理和結(jié)構(gòu)特點決定了其長時間運行會產(chǎn)生大量熱量，散熱系統(tǒng)需要利用風扇、散熱片、散熱管道等及時將熱量排出，以防造成設(shè)備過熱，影響車輛的穩(wěn)定運行；冷卻系統(tǒng)，與散熱系統(tǒng)類似，主要功能也是降低車輛零部件的溫度，但其主要采用風冷和液冷方式降低驅(qū)動電機、動力電池等的溫度，以調(diào)整車輛的工作狀態(tài)；加熱系統(tǒng)，車輛行駛環(huán)境的復雜性和多樣性決定了其可能面臨寒冷的環(huán)境，這時需要安裝有電熱絲等裝置的加熱系統(tǒng)提供額外的熱量，以保證車輛零部件的正常運行；溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過傳感器等實時采集車輛相關(guān)零部件的溫度信息，并通過控制器啟動加熱或冷卻系統(tǒng)工作，以使得驅(qū)動電機、動力電池等始終保持合適的工作溫度，從而提升車輛的整體性能、延長關(guān)鍵零部件的使用壽命。
為了實現(xiàn)“雙碳”目標，我國汽車產(chǎn)業(yè)電動化轉(zhuǎn)型的速度逐漸加快，新能源汽車的銷量也實現(xiàn)了快速增長。未來，相關(guān)技術(shù)的進步和用戶需求的增長，也將帶動整車熱管理系統(tǒng)的發(fā)展。新能源汽車的整車熱管理系統(tǒng)與空氣動力學、流體力學、熱力學、電氣和軟件等多個學科密切相關(guān)，又涉及裝配、沖壓、鍛造、精密加工等多種工藝，因此行業(yè)壁壘較高。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，用戶對于車輛的安全性、舒適性、穩(wěn)定性等的需求將逐步提高，這必然能夠帶來難得的市場機遇，推動國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的快速成長。
同任何新興行業(yè)一樣，技術(shù)創(chuàng)新是新能源汽車整車熱管理市場競爭的關(guān)鍵要素。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)需要緊抓成本、市場等方面的優(yōu)勢，在余熱回收技術(shù)、智能控制系統(tǒng)等方面力求取得創(chuàng)新和突破，成長為具有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢的新能源汽車熱管理系統(tǒng)供應(yīng)商。此外，行業(yè)的發(fā)展不僅需要產(chǎn)品的更新迭代，還需要商業(yè)模式的創(chuàng)新升級。新能源汽車整車熱管理市場的發(fā)展，需要以悉心培育國內(nèi)消費市場為基礎(chǔ)，并將龐大的市場需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力，從而以內(nèi)循環(huán)帶動外循環(huán)，增強全球市場競爭優(yōu)勢。
本書內(nèi)容依托于浙江省自然科學基金資助項目（LTGS24E060004）、浙江省“尖兵” “領(lǐng)雁”研發(fā)攻關(guān)計劃資助項目（2023C01014），立足于當前全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，注重理論與實踐相結(jié)合，聚焦新能源汽車整車熱管理系統(tǒng)，分別從整車熱管理系統(tǒng)概述、座艙空調(diào)熱管理系統(tǒng)、動力電池熱管理系統(tǒng)、驅(qū)動電機熱管理系統(tǒng)、電子芯片熱管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)控制策略開發(fā)、熱管理系統(tǒng)建模仿真及優(yōu)化、熱管理系統(tǒng)案例解析8大維度出發(fā)，全面闡述新能源汽車整車熱管理系統(tǒng)的技術(shù)、策略、仿真及案例，并配有大量的結(jié)構(gòu)圖、框圖和表格，試圖讓讀者全面掌握整車熱管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用。
本書兼具學術(shù)性與實用性，不僅對新能源汽車整車熱管理系統(tǒng)的技術(shù)原理進行了系統(tǒng)闡述，而且對于一些關(guān)鍵技術(shù)，如新能源汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)、汽車動力電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計、新型電機冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制方法、電子芯片主動式散熱技術(shù)、純電動汽車熱管理系統(tǒng)控制策略設(shè)計等均進行了詳細講解。此外，本書結(jié)合具有代表性的案例，對國內(nèi)外主流新能源汽車熱管理系統(tǒng)進行示例分析，更便于讀者對該領(lǐng)域內(nèi)容的理解和把握。因此，本書不僅可以為廣大新能源汽車行業(yè)從業(yè)者提供學習參考，也可作為高校汽車相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的專業(yè)課程教材。

著者

第1章整車熱管理系統(tǒng)概述 001
1.1新能源汽車整車熱管理系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù) 002
1.1.1整車熱管理系統(tǒng)架構(gòu) 002
1.1.2熱管理系統(tǒng)的核心零部件 003
1.1.3純電動汽車的熱管理技術(shù) 005
1.1.4混合動力汽車熱管理技術(shù) 007
1.2新能源汽車整車熱管理系統(tǒng)的演變路徑 009
1.2.1第1代熱管理系統(tǒng) 009
1.2.2第2代熱管理系統(tǒng) 011
1.2.3第3代熱管理系統(tǒng) 013
1.3新能源汽車整車熱管理智能化發(fā)展趨勢 015
1.3.1遠程熱管理 015
1.3.2本地熱管理 017

第2章座艙空調(diào)熱管理系統(tǒng) 019
2.1新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成與原理 020
2.1.1傳統(tǒng)燃油汽車的空調(diào)系統(tǒng)及原理 020
2.1.2電動汽車空調(diào)制熱系統(tǒng)及原理 021
2.1.3電動汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)及原理 024
2.1.4電動汽車空調(diào)通風系統(tǒng)及原理 026
2.2新能源汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)分析 026
2.2.1熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作特點 026
2.2.2熱泵空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果 029
2.2.3熱泵空調(diào)系統(tǒng)的成本分析 033
2.3新能源汽車熱泵空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 034
2.3.1熱泵空調(diào)系統(tǒng)的溫控原理 034
2.3.2部分傳感器及執(zhí)行器選型 035
2.3.3熱泵空調(diào)的硬件電路設(shè)計 037
2.3.4熱泵空調(diào)的系統(tǒng)軟件設(shè)計 039
2.4汽車空調(diào)熱管理控制系統(tǒng)的標定 040
2.4.1汽車空調(diào)熱管理的標定地點 040
2.4.2汽車空調(diào)熱管理的標定內(nèi)容 041
2.4.3汽車空調(diào)熱管理的標定難點 042
2.4.4汽車標定工程師的技能要求 043

第3章動力電池熱管理系統(tǒng) 045
3.1動力電池熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與優(yōu)化 046
3.1.1動力電池熱管理系統(tǒng)概述 046
3.1.2動力電池熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 047
3.1.3動力電池熱管理系統(tǒng)優(yōu)化 048
3.2動力電池熱管理系統(tǒng)的主要策略 049
3.2.1冷卻處理方法 049
3.2.2加熱升溫方法 053
3.2.3調(diào)整充放電方法 056
3.3汽車動力電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計 057
3.3.1電池系統(tǒng)的隔熱設(shè)計 057
3.3.2空調(diào)壓縮機散熱設(shè)計 059
3.3.3半導體散熱系統(tǒng)設(shè)計 060
3.4動力電池液冷系統(tǒng)設(shè)計與控制方法 061
3.4.1動力電池液冷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 061
3.4.2動力電池的液冷控制方法 062
3.4.3動力電池的液冷方案驗證 063
3.4.4動力電池的液冷設(shè)計要點 065

第4章驅(qū)動電機熱管理系統(tǒng) 067
4.1電機熱管理的控制策略與設(shè)計要點 068
4.1.1新能源汽車電機熱管理概述 068
4.1.2電動汽車電機熱管理的方法 069
4.1.3電動汽車電機熱管理控制策略 071
4.1.4電動汽車電機熱管理設(shè)計要點 072
4.2新型電機冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制方法 073
4.2.1電機冷卻系統(tǒng)工作原理 073
4.2.2新型電機冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 074
4.2.3新型電機冷卻控制方法 076
4.3電動汽車電機主動加熱技術(shù)與試驗 077
4.3.1電機熱管理系統(tǒng)方案設(shè)計 077
4.3.2電機主動加熱試驗條件 080
4.3.3低溫快充試驗結(jié)果分析 081
4.3.4空調(diào)采暖試驗結(jié)果分析 083

第5章電子芯片熱管理系統(tǒng) 087
5.1電子芯片主動式散熱技術(shù) 088
5.1.1微通道液體冷卻 088
5.1.2液體噴霧冷卻 089
5.1.3液體噴射冷卻 090
5.1.4微型蒸汽壓縮制冷 091
5.1.5熱電制冷 091
5.2電子芯片被動式散熱技術(shù) 092
5.2.1熱管冷卻 092
5.2.2相變儲熱散熱 093

第6章熱管理系統(tǒng)控制策略開發(fā) 095
6.1純電動汽車熱管理系統(tǒng)控制策略設(shè)計 096
6.1.1熱管理系統(tǒng)的管路結(jié)構(gòu) 096
6.1.2CAN總線網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 097
6.1.3熱管理系統(tǒng)上下電流程 098
6.1.4熱管理系統(tǒng)的控制策略 100
6.2熱泵型整車熱管理系統(tǒng)控制與開發(fā) 103
6.2.1熱管理系統(tǒng)V字形開發(fā)流程 103
6.2.2熱管理系統(tǒng)性能指標與分解 103
6.2.3熱管理系統(tǒng)仿真預測與控制 107
6.2.4熱管理系統(tǒng)標定與試驗技術(shù) 110
6.3非熱泵型整車熱管理系統(tǒng)控制策略 112
6.3.1整車熱管理控制系統(tǒng)開發(fā) 112
6.3.2控制系統(tǒng)軟件開發(fā)與測試 115
6.3.3控制系統(tǒng)測試與環(huán)模試驗 117

第7章熱管理系統(tǒng)建模仿真及優(yōu)化 119
7.1EV熱管理動態(tài)仿真及控制優(yōu)化 120
7.1.1熱管理系統(tǒng)的三種形式 120
7.1.2整車熱管理仿真模型 120
7.1.3控制策略及算法優(yōu)化 123
7.2HEV整車熱管理系統(tǒng)建模與仿真 126
7.2.1HEV整車熱管理系統(tǒng)架構(gòu) 126
7.2.2HEV整車熱管理系統(tǒng)模型 128
7.2.3熱管理系統(tǒng)各部件溫度分析 129
7.2.4熱管理系統(tǒng)各部件溫度優(yōu)化 129
7.3FCV整車熱管理系統(tǒng)方案設(shè)計及仿真 134
7.3.1FCV熱管理系統(tǒng)方案設(shè)計 134
7.3.2FCV整車熱管理需求分析 137
7.3.3基于AMESim的系統(tǒng)建模 140
7.3.4熱管理系統(tǒng)仿真結(jié)果分析 143

第8章熱管理系統(tǒng)案例解析 147
8.1國外主流新能源汽車熱管理系統(tǒng) 148
8.1.1大眾ID4.X的熱管理系統(tǒng) 148
8.1.2寶馬i3座艙熱管理系統(tǒng) 150
8.1.3奔馳EQC車系熱泵空調(diào)系統(tǒng) 155
8.1.4奧迪Q5 etron空調(diào)熱管理系統(tǒng) 157
8.2國內(nèi)主流新能源汽車熱管理系統(tǒng) 161
8.2.1小鵬P7的熱管理系統(tǒng) 161
8.2.2廣汽埃安熱管理系統(tǒng) 166
8.2.3比亞迪汽車熱管理系統(tǒng) 167
8.2.4理想ONE的熱管理系統(tǒng) 169
8.2.5吉利幾何C熱管理系統(tǒng) 171
8.3特斯拉熱管理系統(tǒng)的迭代與演進 172
8.3.1特斯拉熱管理系統(tǒng)技術(shù)概述 172
8.3.2特斯拉第1代熱管理系統(tǒng) 173
8.3.3特斯拉第2代熱管理系統(tǒng) 174
8.3.4特斯拉第3代熱管理系統(tǒng) 175
8.3.5特斯拉第4代熱管理系統(tǒng) 177

參考文獻 180