时代农机
TIMES AGRICULTURAL MACHINERY
第47卷第1期Vol.47No.1
2020年1月Jan.2020
2020年第1期
李韦林1，2，郑旭阳1，2，刘成龙1，2，路宽宽1，
2
（1.长城汽车股份有限公司技术中心，河北071000；2.河北省汽车工程技术研究中心，河北071000）摘要：热负荷是电动汽车能源利用率的一项技术指标。这项指标的意义在于为电动汽车匹配
合理的空调系统，并衡量其实现夏季车内降温的效果。影响电动汽车整车热负荷指标的因素有很 多，包括车底传入、前窗玻璃传入以及透射情况等。文章通过建立整车热负荷仿真模型，
分析电动汽车如何通过整车设计，提高空调利用率，减少热能传入，实现汽车能源利用率的提升。
关键词：电动汽车；
仿真模型；热负荷作者简介：李韦林（1989-），男，辽宁大连人，大学本科，主要研
究方向：整车热管理。
1建立整车热负荷仿真模型汽车电子调节器
1.1确定相关参数
间，为夏季电动汽车运行过程时段。因此，
根据国内夏季车内情况，确定运行温度为38℃。
（2）其他运行参数确定。确定好运行温度后，根据影响整车热负荷的因素，包括太阳辐射情况、
车身容积、空调情况、
玻璃透射情况、车内设施面积以及车窗面积等，进行相关参数的确定。具体参数数
值如下：环境湿度40%；太阳热辐射800W/㎡；
车身容积4.17m 3；空调出风口流量805m 3/h ；强挡风玻璃
面积5.05㎡；仪表盘面积1.2㎡；侧窗面积总面积
0.304㎡；
天窗面积0.88㎡。（3）确定车速参数。车速在运行过程中，
会造成车内空气和外部空气的对流，形成换热。因此，
在进行热负荷仿真模型的参数设定过程中，
密钥索引
也要考虑车速的影响。通过确定实际车辆在高温环境中的车速
情况，确定模拟数据为，首先车速为0，即车辆在高
温环境中暴晒一个小时。然后，将汽车的行驶过程
分为三个时间段。分别为60km/h 行驶一小时、
怠速行驶半小时、120km/h 行驶一小时。1.2热负荷仿真模型建立
（1）车内舱模型建立。热负荷的主要空气热能存储位置，就是车内舱的空气位置。我们将车内舱界定为一个整体的换热空气集合，将其中的空调系统作为改变其热空气热能温度变化的输入参数量，建立起空调系统模拟模型。车内舱空调系统的模拟
模型为：在汽车处于未运行时段时，空调未出风；
汽车行驶过程中，空调出风，出风口温度为35℃；行驶
至1小时，出风口温度为25℃；行驶至1小时26分钟时，出风口温度为17℃；行驶至1小时57分钟时，出风口温度为13℃。
（2）前挡风玻璃模型建立。前挡风玻璃热辐射
蜘蛛网结构主要考虑两个方面，一是太阳光通过玻璃，
进行车辆传递，将热量带到车舱内；
二是仪表盘接收前挡风玻璃照射的太阳管，缠身热辐射，造成对流换热。
（3）顶棚模型建立。顶棚模型建立通过顶棚的传热系数以及顶棚面积进行确定。顶棚材料自身会
吸收太阳辐射，
造成自身温度高于外界温度。（4）侧门板模型建立。侧门板模型建立主要考虑侧门板的传热系数以及侧门板的面积。另外需要
注意的是，侧门板上的车身维护结构，
也是可能影响热负荷的主要部分之一。
（5）天窗、侧窗、后窗模型建立。天窗、
侧窗以及后窗，通过其玻璃透射属性，
其模型建立可以参考前挡风玻璃模型建立，进行理论参照。需要注意的咖啡加工
是，太阳光通过天窗、
侧窗以及后窗进行透射，会将热量带给车舱内设施，例如座椅等。因此，
要考虑座椅等设施对热辐射的吸收引起的温度升高。
（6）电池包散热模型建立。电动汽车电池包，
在运行过程中，
会产生热能，并向车舱内进行热传递。但电池包本身，会采取液冷冷却方式进行冷却，
有一定的冷却作用。因此，
在建立电池包散热模型过程中，主要参考车底的传热系数、电池包的面积，
同时要考虑经过冷却后的电池包温度。
（7）人体散热量。驾驶员和乘客的散热量要进
蒸汽减压减温装置行统一考量。其中，驾驶员散热数量取值为1，乘客
电动开启天窗
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