摘要：本文首先对多回路热管理系统进行了分析，同时也对热管理系统的工作模式进行了阐述，最后进行了仿真测试，证明了多回路热管理系统可在电动汽车中得到广泛的运用。
关键词：电动汽车;多回路热管理系统;应用分析
目前大量燃油汽车的使用导致了许多的问题，包括环境污染、资源的短缺以及能源的大量消耗等，正是基于该种原因迫使全世界开始大量研发纯电动汽车，从而实现动力系统的电气化以及汽车能源，使传统汽车行业逐渐转型。本文将对多回路热管理系统进行分析，尽可能降低PTC加热器的运行功率。
1多回路热管理系统分析
由于零部件的不同使得进水口冷却液的温度也各不一样，同时不同零部件所发热量的温度也是大不一样，其中电机的发热量最大，达到峰值时其发热量可到5kW，而其他设备如电机控制器、充电机、DC模块等的发热量往往仅在2kW左右，动力电池在升温时不会超过20摄氏度。由于冷却液温度以及零部件自身发热的要求不同，可将零部件分成3个不同的部分进行布置：其中电机可以构成高温的散热回路，动力电池为一部分，但是由于动力电池对环境的要求严格，故在散热方面还是通过空调系统的换热实现。剩下的零部件为一部分，形成低温的散热回路。通过PTC加热器能够实现乘员舱的加热以及动力电池的预热功能。但是由于动力电池预热的时间相对较短，也不需要反复加热，乘员舱的回路可与动力电池回路复用。除上述之外，为了能够进一步的做到能源节省，在加热乘员舱时可以采用电机水温，这样能够尽可能的降低PTC加热的使用，降低使用的功率。图1为多回路热管理系统结构图。在图1中，空调的热交换器可以用作蒸发器，主要作用是为了便于和动力电池回路冷却液换热，冷却动力电池。
2热管理系统的不同工作模式
（1）在夏季气温高于20摄氏度的时候，由于环境温度过高，乘员舱和动力电池都会有冷却需求，热管理的系统工作回路设置为三通阀的上下导通、左侧导通以及右侧导通，电磁阀需要都导通，压缩机工作而PTC不工作。高温散热回路和低温散热回路以及动力电池散热回路都在水泵作用下开始工作，从而满足了乘员舱以及全部高压零部件的冷却需求。（2）春秋季节时期，环境温度多在5到20摄氏度之间，在这个温度条件下，对于动力电池来说是最佳环境温度，因此没有加热或者冷却的需求；而乘员舱有加热需求，但是需求力度并不算大，因此热管理的系统工作回路应该设置为三通阀右侧导通，三通阀左侧导通，三通阀左右导通，关闭电磁阀，压缩机与PTC都不工作。电机冷却液满足了乘员舱加热的热量需求，可以达到节能目的。高温散热回路水温太高会影响电机的正常运作，在这种情况下需要让三通阀上下导通，利用高温散热器达到散热效果。（3）在环境温度低于5摄氏度的冬季当中，乘员舱会有比较大的加热需求，同时也需要预热动力电池，这种情况下的热管理系统工作回路应该设置为三通阀上下导通，三通阀左侧导通以及三通阀右侧导通，电磁阀都关闭，压缩机不工但是PTC要工作。起步驾驶期间，PTC加热器要大功率运行，才能满足乘员舱和动力电池的双重需求，等到动力电池达到一定温度后，就可以停止预热，控制电磁阀左侧导通，电磁阀左右导通，电池阀右侧导通。但这个时候的电机水温还无法达到乘员舱的需求，因此还要PTC降功率运行。
3仿真与测试
为了让热管理系统功能得到最大的作用发挥，特别是低温和高温散热回路的冷却效果，可以设置一个仿真工况，环境温度设置为45摄氏度，车速设置为一小时115千米，冷却液的流速设置为每分钟15升。通过仿真计算可以得出低温散热器入水口的温度是51.4摄氏度，出水口温度则为48.6摄氏度，达到了不高于65摄氏度的系统要求；高温散热器入水口的温度为62.9摄氏度，出水口温度57.3摄氏度，达到了不高于80摄氏度的要求。在完成装车后进行系统测试，基本符合仿真结果，各部件工作情况和系统工作情况都达到了预期要求。
4结语
对于电动车高压零部件冷却和乘员舱及动力电池的加热需求，多回路热管理系统可以基本满足，但在高温情况下，依然存在空调系统的冷凝器散热效果不够好的问题，因此降低了换热能力，没有达到理想的系统制冷效果，为了优化这些方面，可以并排布置散热器和冷凝器或者将它们错开布置，尽可能将高温散热器的不利影响降到最低。
参考文献：
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作者:杨佳川 刘亚彬 单位:吉利汽车研究院