第5章 电动汽车循环冷却技术
电动汽车冷却系统工作原理
电动汽车冷却系统工作原理一、引言随着环保意识的日益增强和科技的不断发展，电动汽车逐渐成为未来出行的趋势。
电动汽车冷却系统作为保障车辆正常运行的关键部分，其工作原理和性能直接影响着车辆的安全性和稳定性。
本文将详细介绍电动汽车冷却系统的基本工作原理，以及其与内燃机汽车冷却系统的区别。
二、电动汽车冷却系统概述电动汽车冷却系统主要由冷却液、散热器、水泵、控制阀以及相关的连接管路组成。
其主要功能是为动力电池、电机、电源管理系统以及其它辅助组件散热，防止过热，保证系统的正常运行。
三、电动汽车冷却系统工作原理1.冷却液循环：在电动汽车中，冷却液在泵的作用下循环流动，流经需要散热的各个部件，如动力电池、电机等，将热量带走。
2.散热：散热器是冷却系统的核心部件，负责将冷却液中的热量散发到空气中。
当冷却液流经散热器时，热量通过散热器表面传递给空气，散热器一般采用铝制材料，具有质量轻、散热效率高的优点。
3.控制阀调节：控制阀根据系统温度和工况，调节冷却液的流量和流向。
在低温时，控制阀会减少冷却液的流量，以减少热量的散发；在高温时，控制阀会增加冷却液的流量，提高散热效率。
4.温度监测：温度传感器监测各部件的温度，将信号传递给控制器。
控制器根据接收到的温度信号调节控制阀的工作状态，从而实现对各部件温度的精确控制。
四、电动汽车冷却系统与内燃机汽车冷却系统的区别1.冷却对象：电动汽车的冷却系统主要针对动力电池、电机等电力驱动系统进行散热，而内燃机汽车则需要为发动机、变速器等机械部件散热。
2.冷却介质：电动汽车的冷却介质主要是冷却液，而内燃机汽车的冷却介质主要是防冻液和水。
3.散热需求：由于电动汽车的电力驱动系统产生的热量较少，因此其冷却系统的散热需求相对较低。
而内燃机汽车由于发动机和变速器产生的热量较高，因此其冷却系统的散热需求较大。
4.控制系统：电动汽车的冷却系统需要精确控制各部件的温度，以实现高效节能的散热效果。
而内燃机汽车的冷却系统则更注重对发动机和变速器的保护。
纯电动汽车空调原理
纯电动汽车空调原理
纯电动汽车空调是利用电能驱动的系统，通过热交换器将热量从车内转移到车外，从而实现车内温度的调节。
其主要原理包括制冷循环和空气循环。
制冷循环是空调系统的核心部分，它运用了蒸发冷却的原理。
首先，制冷剂在蒸发器中被蒸发成气体，吸收车内空气中的热量，导致车内温度降低。
然后，制冷剂被压缩为高温高压气体，通过冷凝器散发热量到外界，使制冷剂再次变为液体。
接下来，制冷剂通过膨胀阀降压，重新进入蒸发器，循环再次进行。
空气循环是确保车内空气流动的重要环节。
空调系统通过风扇驱动车内空气的循环，并通过进气口吸入新鲜空气，经过过滤器过滤后，送入车内。
这样不仅能保持车内空气的流通，还能有效去除车内的污染物和异味。
为了进一步提高空调系统的效率，纯电动汽车空调还采用了能量回收技术。
当制冷剂在冷凝器中散发热量到外界时，通过回收系统可以将部分热量转化为电能，再次供给给空调系统使用，减少能源的损耗。
总的来说，纯电动汽车空调主要依靠制冷循环和空气循环实现车内温度的调节。
同时，通过能量回收技术还可以提高系统的效率，减少能源消耗，达到节能环保的目的。
新能源汽车冷却系统设计
新能源汽车冷却系统设计随着世界能源和环境保护问题的不断升级，新能源汽车逐渐成为了人们选择出行的新标准。
而冷却系统便是新能源汽车中一个不可或缺的部分，也是设计中需要重点关注的部分。
在新能源汽车的冷却系统设计中，需要考虑到传统汽车冷却系统设计中的种种问题，并综合考虑新能源汽车特有的因素，才能确保汽车高效、安全、环保地运行。
本文将就新能源汽车冷却系统的设计要点进行探讨。
一、冷却系统设计原则在新能源汽车的冷却系统设计中，需要遵循以下五大原则：1. 安全性原则冷却系统应具备防漏、防爆、防冻等特性，从而确保行车中的安全性。
2. 效率性原则冷却系统的设计应尽可能地提高制冷效率，才能满足日常使用时的需求。
3. 节能性原则冷却系统的设计原则应兼顾节能保护环境，尽可能地减少能源的消耗。
4. 全面性原则冷却系统应考虑车辆各个方面的换热需求，满足整车的热平衡需求。
5. 维护性原则冷却系统应尽可能地减少维护方面的成本和时间，方便用户使用和维修。
二、冷却系统设计要点在设计冷却系统时，需要考虑以下四个方面的因素：1. 散热制冷系统在设计散热制冷系统时，需要充分解决传统汽车冷却系统可能存在的漏洞。
新能源汽车在调节温度的时候，要使用额外的冷却系统，这个系统就应该在设计时能够承受循环时的高压和高温。
2. 循环系统在设计循环系统时，需要考虑到整车的运行情况和车型的需求。
特别是在电动汽车运行时，能量的消耗要考虑到循环系统的负载，不应该将整辆车的行车压力全部交给循环系统。
3. 温控系统在设计温控系统时，需要合理控制整车内的温度，从而保证行驶中的舒适度。
同时，在设计温控系统时，需要考虑到发动机（电动机）和驱动系统所在的位置、散热部位以及散热实效等因素，确保车辆在不同的运行情况下，都能自动适应温度变化。
4. 保护系统在设计保护系统时，需要考虑到车辆使用中的一些可能存在的异常情况，如汽车超载、道路情况、高温环境等因素。
设计保护系统的目的是能够在出现异常情况的时候，自动保护车辆不受损害。
简述新能源汽车冷却系统的组成
简述新能源汽车冷却系统的组成新能源汽车冷却系统是电动汽车的组成部分之一，它负责维持电池和电机等关键部件的温度，从而保证汽车的稳定和可靠性。
对于大多数消费者而言，了解冷却系统的组成和工作原理具有重要意义，因为它可以帮助我们更好地维护和保养我们的电动汽车。
本文将通过分类讲解新能源汽车的冷却系统组成。
一、电池冷却系统电池是电动汽车的心脏，它的温度直接关系到汽车性能和寿命。
电池冷却系统包括：1.散热片: 电池散热片是由铝合金制成，安装在电池周围，以便通过自然辐射和对流来降低电池的温度；2.冷却液管道: 冷却液管道在电池内部穿梭，以带走电池放电时产生的热量。
当冷却液流过电池的时候，它可以吸收热量并将其带走；3.电子风扇: 电子风扇可以帮助加速空气流动，从而提高散热效果，特别是在高温环境下。
二、电机冷却系统电机是电动汽车的主要动力来源，它需要保持一定的工作温度以保证效率和寿命。
电机冷却系统包括：1.冷却液循环管道：冷却液通过循环管道流向电机附近，吸收电机产生的热量，并把热量排放出去。
一些电动汽车采用双路冷却系统，其中一路用于冷却电机，而另一路则用于冷却电子设备；2.电子风扇：电子风扇可以帮助将空气吸入电机，从而扩大冷却区域，提高冷却效率。
三、空调制冷系统空调制冷系统可以在高温环境下降低车内的温度，并帮助减少电池发热。
它包括：1.压缩机: 压缩机是空调制冷系统的主要组成部分，它压缩制冷剂，使之变为高温高压的气体，然后释放到冷凝器中；2.冷凝器: 冷凝器通过对制冷剂的冷却使其变为液体，然后把它输送到蒸发器中；3.蒸发器：蒸发器将冷凝剂液体变为气体，从而吸收热量并将其排放出去。
同时，它可以将温度降低到理想的范围。
总之，新能源汽车冷却系统的组成包括电池冷却系统、电机冷却系统、空调制冷系统等，每个系统都有其独特的组成部分和工作原理。
正确的保养和维护冷却系统可以保证电动汽车的高效运转和长寿命，因此，只有深入了解冷却系统的组成部分和工作原理，才能更好地维护我们的电动汽车。
新能源汽车冷却系统工作原理
新能源汽车冷却系统工作原理1.电机冷却利用传导原理，将热量从PEB/驱动电机组件传递到冷却液中，带有热量的冷却液流过散热器内的蒸发管路，通过冷却风扇吹动气流，将热量传递到大气中。
当系统处于较低温度时，冷却水泵不工作。
当温度上升后，冷却液泵工作，冷却液经过软管流入散热器内，散热器将热量散发到空气中，使PEB/驱动电机组件保持在最佳的工作温度。
冷却液从右侧上部水室到左侧底部水室流经散热器，由经过芯体的空气进行冷却。
冷却系统的温度是由ECT传感器来测量的。
该传感器向PEB发送信号，根据需要控制冷却风扇的操作。
冷却液温度信号由PEB经过CAN总线到显示冷却液温度再到组合仪表。
该组合仪表上会实时显示冷却液的温度，如果冷却液温度变得过高，则组合仪表上的警示灯和消息将提醒驾驶员。
2.动力电池冷却动力电池冷却系统冷却水泵通过安装支架由2个螺栓固定在车身底盘上，由其运转来循环动力电池冷却系统冷却液。
动力电池冷却器是动力电池冷却系统的一个关键部件，它负责将动力电池维持在一个适当的工作温度，使动力电池的放电性能处于最佳状态。
动力电池冷却器主要由热交换器、带电磁阀的膨胀阀、管路接口和支架组成。
热交换器主要用于动力电池冷却液和制冷系统的制冷剂的热交换，将动力电池冷却液中的热量转移到制冷剂中。
动力电池冷却系统冷却液循环如图7-3所示。
BMS负责控制冷却水泵，冷却水泵会在动力电池温度上升到32.5℃时开启，在温度低于27.5℃时关闭，BMS发出要求动力电池冷却器膨胀阀关闭和水泵运转的信号。
动力电池冷却系统ETC收到来自BMS的膨胀阀电磁阀开启的信号要求，首先打开动力电池冷却器膨胀阀的电磁阀，并向EAC（电动空调压缩机）发出启动信号。
正常工作时，当动力电池的冷却液温度在30℃以上时，ETC会限制乘客舱制冷量，冷却液温度在48℃以上，ETC会关闭乘客舱制冷功能，但除霜模式除外。
ETC只控制冷却液温度。
BMS控制冷却液与BMS动力电池内部的热量交换。
电动汽车电机冷却方法原理
电动汽车电机冷却方法原理
电动汽车的电机通常采用液冷式冷却方法，原理如下：
1. 冷却液循环：电动汽车的电机内部会安装循环冷却液管路，
通过电机内部的冷却槽和冷却通道将冷却液循环流动起来。
2. 散热器：冷却液会流经电机外壳上的散热器，散热器通常是
由许多螺纹管组成，冷却液在其中流动，将电机散发出的热量传导给
周围空气。
3. 循环泵和冷却风扇：为了促使冷却液流动，电动汽车会配备
循环泵来推动冷却液的循环，同时还有冷却风扇用于引入冷空气，加
强冷却系统的散热效果。
4. 控制系统：电动汽车的冷却系统通常会配备一个温度传感器，用于监测电机温度，当温度过高时，控制系统会自动启动冷却系统，
以保持电机的正常工作温度。
总的来说，电动汽车电机冷却方法的原理是通过循环冷却液，在
电机内部和外部建立一个传热通道，通过液体循环和空气散热的方式，有效地降低电机的工作温度，以保证电机能够稳定高效地工作。
新能源汽车电池冷却系统设计与优化
新能源汽车电池冷却系统设计与优化随着环保事业的兴起和汽车行业的不断发展，新能源汽车已经成为了汽车产业的热点之一，其中电动汽车更是吸引了众多的关注。
在电动汽车中，电池是最核心的零件之一，而电池的冷却系统又是电池保持优良性能的关键所在。
本文将从新能源汽车电池冷却系统的角度，探讨电池冷却系统的设计与优化。
1. 电池冷却系统的重要性电动汽车主要依靠电池来储存电能，提供动力。
在电池工作时，会产生大量的热量，一旦电池温度过高，不仅会降低电池寿命，甚至会引起火灾等严重事故。
因此，电池冷却系统被认为是电动汽车的核心保障。
2. 电池冷却系统的原理电池冷却系统主要有两种工作原理，一种是空气冷却，另一种是液体冷却。
空气冷却方式通常是通过车体内部气流将电池产生的热量带走，而液体冷却方式则是通过散热器将液体循环进入电池内部，达到冷却效果。
在新能源汽车中，由于电池所产生的热量巨大，通常采用液体冷却的方式进行散热。
3. 电池冷却系统的设计要点首先，为了确保电池散热效果最优，冷却系统设计的散热器必须要在电池指定温度下保证散热的最大功率。
其次，电池冷却系统的设计要充分考虑到电池的体积和外形，使得冷却系统可以精确地贴合电池的外形，避免产生电池中心温度不均和温度过高的情况。
最后，冷却系统的结构必须要实现压力平衡以避免冷却液泄漏，同时也需要具备结构可靠、易于维护等特点。
4. 电池冷却系统的优化建议为了优化电池冷却系统的设计，可以从以下几个方面入手：首先，合理选择冷却流体，以匹配电动汽车内部环境的温度范围。
其次，优化散热器的设计，减少电池内部温度的不均匀情况。
第三，通过加入热量传递器件，提高液体循环速度，进一步提高散热效率。
另外，合理地增加冷却系统的管路长度以及降低管路的压力损失，可以进一步提高冷却系统的效率。
5. 总结综上所述，电池冷却系统设计与优化是新能源汽车电池的核心保障，其设计有许多关键点。
只有合理地设计出电池冷却系统并不断优化，才能保持电池的最佳性能，达到电池寿命最大化和安全性能的最佳效果。
新能源电动汽车冷却系统培训课件
u
T
d
dt
Pdt cmd S dt
u P / (S)
动态温升 温度变化
u (1 et/ )
a
u u u a
a u (1 et/ )
发热体温升—时间关系曲线
T cm / S
6. 2 热阻等效电路分析 • 1. 电机控制器热阻等效电路
41
6. 2 热阻等效电路分析
33
6.2 热阻等效电路分析
➢采用热阻等效电路的形式分析电机和电机控制器 冷却系统热阻
➢冷却系统耗散功率等效为电流源 ➢热阻产生的温差等效为电压 ➢热阻等效为电阻
6.2 热阻等效电路分析
➢热量传导过程
输入热流率 输出热流率 热量积累率
产热量 输入热量 吸收热量 输出热量
热源
传热体
传热体
冷却体
6.2 热阻等效电路分析
采用一体化冷却结构，
• 连接方式可以使用并联也可使用串联方式 。 • 由于电机和控制器能耗基本一致，一般采用串联的方式。 • 无论是串联还是并联，则系统发热量为电机的发热损耗和电
机控制器的散热损耗。
• 电机和电机驱动器一体化P系d统的P发d1热损P耗d2
30
6采用液冷的电机控制器和电机动态温升
• 6. 1 采用液冷的电机和控制器的冷却结构 • 6. 2 热阻等效电路分析 • 6. 3 电机及其驱动器液冷系统参数设计
电机的冷却介质一般选用水、防冻液或油等。
23
4. 2 电机和控制器的冷却需求 • 电机和控制器的安装位置
倾斜
水平
24
4. 2 电机和控制器的冷却需求 • 电机和控制器冷却液的流向
电动汽车采用一套液冷设备，对于电机和控制器而言，要想 获得最佳的冷却效果，冷却液的流向十分重要。
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5. 3 电池散热系统
➢ 5. 3. 1 铅酸电池 ➢ 5. 3. 2 锂离子电池 ➢ 5. 3. 3 钠硫电池和燃料电池 ➢ 5. 3. 4 其它储能装置
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成智能化和自动化控制循环冷却系统。
➢ 智能的控制可以最大程度地降低电动汽车的电能消耗，同 时还能延长散热设备的使用寿命。
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散热循环实例
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积小、易于安装的传感器。
➢ （6）将传感器与电动机制成整体，研究合理安装位置。 ➢ （7）对于电池，考虑通风状况及通风方向，防止有害物质
入侵乘员空间。
➢ （8）必要时需要对所选用的散热部件进行试验。
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5. 3. 1 铅酸电池
➢ 铅酸电池集中在低速电动汽车，功率密度较低，续 驶里程要求不高，一般不需要强制散热，采取自然 通风散热即可满足要求。
➢ 充电过程，产生氢气，易燃易爆，保证电池安装牢 固可靠外，还必须考虑电池通风系统，避免氢气聚 集引起事故。
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第5章 电动汽车循环冷却技术
➢ 5. 1电动汽车循环冷却系统的要求 ➢ 5. 2电动汽车循环冷却系统设计步骤 ➢ 5. 3电池散热系统 ➢ 5. 4电机和控制器散热 ➢ 5. 5电机和控制器散热量计算 ➢ 5. 6 采用液冷的电机控制器和电机动态温升
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5. 3. 2 锂离子电池
➢ 电池组风扇散热设计
吹风
风扇位于底部
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5. 3. 2 锂离子电池
➢ 锂离子电池种类繁多，受温度影响较大，过高温度 容易使电池电解液分解，引起电池早衰。
➢ 电池温度差别较大，会引起电池充放电不均衡，应 用中需要强制通风散热。
➢ 散热量相对较低，安装和使用过程中，一般将电池 做成电池组或电池包。
➢ 大量锂电池一起工作容易产生热量堆积，影响电池 性能，散热主要是为了避免热量堆积。
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5. 3. 2 锂离子电池
➢ 电池组风扇散热设计
吸风
风扇位于顶部
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5. 3. 2 锂离子电池
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5. 1 电动汽车循环冷却系统的要求
➢ 考虑热源特点，采取相应的冷却方式来满足使用要求。
➢ 必须设计一套有效的通风冷却系统，并且综合考虑冷却散 热部件的体积、重量、尺寸等问题，使之能够满足车辆的
总体使用要求。
➢ 循环冷却系统的设计要根据选用的不同部件的散热特点采 取相应的冷却措施，还应对各热源部件进行实时监控，形
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5. 2 电动汽车循环冷却系统设计步骤
➢ （1）确定主要热源产生及各种工况下需散热的功率需求。 ➢ （2）考虑电动汽车环境条件和温度，及对散热系统影响。 ➢ （3）确定主要热源散热方式，按照要求选取冷却形式。 ➢ （4）进行散热器的设计计算与布置。 ➢ （5）确定传感器性能参数，选择或设计加工出性能好、体
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➢ 电解液硫酸属于强腐蚀性液体，电池安装设计时， 应考虑电解液泄漏收集和排放装置，避免电解液对 车体的腐蚀
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5. 3. 2 锂离子电池
➢锂电池组设计
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➢ 电池组风扇散热设计
横流风
风扇位于电池组侧部
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5. 3. 2 锂离子电池
➢ 电池的冷却环境规划
• （1）安装位置与电机和电机控制器距离不能过远。 • （2）安装空间要有良好的通风环境。 • （3）安装位置应尽可能的高。 • （4）便于检修和拆卸。