混动汽车热管理

混动汽车热管理

相对于传统汽车热管理，混动车热管理结构更加复杂。其中不仅要考虑发动机冷却性能，还加入了电机、电池的冷却要求，同时还要考虑乘员舱的换热和空调控制。

由于存在发动机这个热力源，很大程度上可以不需要使用PTC部件来对动力系统进行加热，发动机运行是以燃料燃烧为基础的，工作工程中产生大量的热可以较大满足动力电池的初始加热及驾驶舱热需求。

在运行过程中，若满足热需求同时冷却不足，则会发动机内部机件温度升高、机械强度降低，高温会加剧零件的磨损并使润滑油产生变质和结焦；还会影响缸内燃烧过程，降低内燃机功率。若冷却过度，气缸壁温度降低，高温混合气与之接触时会重新凝结流回曲轴箱，增加燃油的消耗量；本该转换为有用功的热量也会被冷却液带走。

同时要保证电机的高效率运行，也离不开冷却系统的作用，高温会影响电机内零件的正常运行，引发故障，增加耗电量：降低电机温度主要依靠水泵和风扇的运行，降温效果好，附件消耗电量越多，同样不利于节能。因此发动机和电机冷却系统的主要作用都是带走多余的热量，使冷却对象一直工作在合适的温度范围。

确保出口水温处于合理范围是热管理系统的首要控制指标。目前对出口水温的温度控制具有时滞长、非线性、多变量耦合等难点。当使用目标温度和实际温度之间的温差进行反馈调节时，需要进行大量实验来降低实际值和目标值之间的差距，控制过程效率低、能耗大。

发动机冷却系统包括散热风扇，散热器，水泵，节温器和相关管路。发动机冷却系统中分为大循环管路与小循环管路，利用管路中流动的冷却液来实现热量传递再加上风扇散热。冷却系统中小循环管路的作用是帮助发动机自身预热，使发动机尽快工作在最佳温度范围。如下图所示，当发动机刚启动冷却液温度低于80℃时，冷却液走小循环回路，即图中右侧回路。当冷却液温度高于 90℃，节温器向左侧打开，冷却液走大循环回路流经散热器，即图中左侧回路。

电机冷却系统如下图所示，包括散热风扇、散热器、水泵及相关管路。电机冷却系统中的散热器经常可以用空调中的冷凝器代替。电机工作时系统中水泵开始工作，利用管路中冷却介质循环流动来实现热量传递。

动力电池冷却结构如下图所示，主要有水泵和传热性能更好的散热翅片。当电池温度达到最佳工作温度范围时，水泵开始运转，冷却液在水套中循环从电池组中吸收热量经过散热翅片与空气换热，目的是通过冷却液散掉热量保证动力电池在合理温度范围内工作。