插电式混合动力汽车的冷却功率需求计算

插电式混合动力汽车的冷却功率需求计算

在插电式混合动力汽车（PHEV）中，车载空调的功率需求对汽车的燃油经济性和性能具有显著影响。车载空调除用于调节驾驶室和乘员室的温度，还用于高压动力电池的冷却。确定调节车内温度和冷却电池所需的冷却功率对汽车性能的影响，可以辅助设计人员对动力系统和能源管理策略进行优化。

在确定冷却功率对汽车性能的影响时，需先建立汽车模型。基于一辆混合动力SUV建立了汽车模型。该车质量为2270kg，发动机采用3.0L V6柴油机，电机采用额定功率35kW的异步感应电机，电池组采用容量为6.7Ah的锂离子电池组。为保证汽车模型的精确度，采用大量的试验数据对其进行验证。此外，还建立了车内温度流场模型，用以表示车内热量传递以及整车的热状态。构建该温度流场模型时，不需要考虑车内材料特性、几何特性和空间变形。根据所建立的汽车模型计算不同充电策略、能源管理策略对汽车性能、汽车能源效率、驾驶员和乘员舒适性以及电池老化程度的影响。仿真结果表明：①若不对高压动力电池进行冷却，电池组会出现快速老化和功率衰退；②不同充电策略所需的冷却功率不同，在夜间通过家庭电网进行充电操作所需的冷却功率最低；③采用在汽车运行前降低车内温度的预冷却策略，在以后的运行中能够降低PHEV冷却功率的需求。

Sina Shojaei et al. SAE 2016-01-0241.

编译：王祥