模型

场景子系统

该子系统为所选场景设置环境条件和系统输入。电池电流需求和动力系统热负荷是基于表格数据的汽车速度的函数。

控制子系统

该子系统由热管理系统中泵、压缩机、风机、鼓风机和阀门的所有控制器组成。

并联串联模式阀门子系统

该子系统中的四通阀控制冷却液回路是并联运行还是串行运行。当A、D端口连接，C、B端口连接时，为并机模式。两个冷却液回路分别有各自的冷却液罐和泵。

当A、B端口连接，C、D端口连接时，为串行模式。两个冷却液回路合并，两个泵同步，以提供相同的流量。

电动泵子系统

这个泵驱动冷却剂回路，冷却充电器，电机和逆变器。

充电器子系统

该子系统对充电器周围的冷却剂套套进行建模，该套套由热流速率源和热质量表示。

汽车子系统

该子系统对电机周围的冷却剂套套进行建模，该套套由热流速率源和热质量表示。

逆变器子系统

该子系统对逆变器周围的冷却剂套套进行建模，该套套由热流速率源和热质量表示。

散热器子系统

散热器是一个矩形管翅型热交换器，将冷却剂的热量散发到空气中。气流由车辆速度和位于冷凝器后面的风扇驱动。

散热器旁通阀子系统

在寒冷的天气里，散热器被绕过，这样来自动力系统的热量就可以用来加热电池。这是由三通阀控制，要么发送冷却剂到散热器或绕过散热器。

电池泵子系统

这个泵驱动冷却剂回路，冷却电池和DC-DC转换器。

冷水机组子系统

假设冷水机是一个壳管式热交换器，让制冷剂从冷却剂吸收热量。

冷水机旁通阀子系统

冷水机根据电池温度以开-关的方式工作。这是由三通阀控制，或发送冷却剂到冷水机或绕过冷水机。

加热器子系统

电池加热器被建模为一个热流速率源和一个热质量。它在寒冷的天气打开，使电池温度超过5度。

DCDC子系统

该子系统对DC-DC变换器周围的冷却剂套套进行建模，该套套由热流速率源和热质量表示。

电池子系统

电池的模型是四个独立的包，周围有一个冷却剂护套。电池组根据电流需求产生电压和热量。假定冷却剂在电池组周围的狭窄通道中流动。

Pack 1子系统

每个电池组都是一堆锂离子电池加上一个热模型。热量是根据电池的功率损耗产生的。

压缩机子系统

压缩机驱动制冷剂回路中的流量。控制冷水机和蒸发器保持0.3 MPa的压力，对应于1℃左右的饱和温度。

冷凝器子系统

冷凝器是一种矩形管翅型热交换器，将制冷剂的热量散发到空气中。气流是由车速和风扇驱动的。液体接收器为制冷剂提供储存，只允许过冷的液体流入膨胀阀。

冷水机膨胀阀分系统

这种膨胀阀测量制冷剂流向冷水机组，以维持额定过热度。

蒸发器膨胀阀子系统

这个膨胀阀测量进入蒸发器的制冷剂流量，以维持额定过热度。

蒸发器子系统

蒸发器是一个矩形管翅型热交换器，让制冷剂从空气中吸收热量。当空气潮湿时，它还能去除空气的湿度。

鼓风机子系统

鼓风机驱动暖通空调回路中的气流。它被控制以保持舱室温度设定值。空气的来源可以来自环境，也可以来自客舱的循环空气。

再循环皮瓣子系统

再循环襟翼被建模为两个以相反的方式运行的限制，让环境空气或机舱空气进入鼓风机。

PTC子系统

PTC加热器被建模为一个热流速率源和一个热质量。它在寒冷的天气打开，为车厢提供暖气。

小屋子系统

车辆舱室的模型是一个大体积的潮湿空气。车内的每个人都是热量、水分和二氧化碳的来源。

舱室传热分系统

该子系统对座舱内部和外部环境之间的热阻进行建模。

范围模拟结果

下面的范围显示了驱动循环场景下的车辆速度、散热、机舱温度、部件温度和控制命令。开始时，冷却剂循环处于串行模式。大约1100秒后，它切换到并联模式，并使用冷水机保持电池低于35℃。

Simscape测井模拟结果

这幅图显示了热管理系统为冷却车辆部件和舱室所消耗的能量。当冷却器用于冷却电池时，制冷剂压缩机的功耗最大。