新能源汽車熱管理系統設計
梁坤峰 高春艷
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2025-09-29
- 售價: $354
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 275
- 裝訂: 平裝
- ISBN: 7111790448
- ISBN-13: 9787111790440
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熱力學 Thermodynamics
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商品描述
本書是新能源汽車工程本科生、技術人員及研究人員的綜合性教材，全面介紹了新能源汽車熱管理系統的基本原理、設計方法、系統應用與最新技術，同時融入了大量的實踐案例和前沿研究成果，力求使讀者全面理解和掌握新能源汽車熱管理領域的核心技術和發展動態。本書共有9章，分為四篇。第一篇為基礎理論，包括第1章和第2章，介紹新能源汽車熱管理系統的基礎理論知識，包括熱力學、流體力學和傳熱學的相關原理，旨在幫助讀者建構起對熱管理系統工作原理的基本認識，為後續章節的深入學習打下堅實的理論基礎。第二篇是系統設計與應用，包括第3章~第6章，深入討論了新能源汽車熱管理系統的設計原理、組件選擇、系統集成和性能評估，其內容旨在指導讀者如何根據新能源汽車的具體要求，進行熱管理系統的設計和優化，主要涵蓋熱管理系統設計，包括電池、電機、電控等部件的熱特性分析和優化方法的關鍵組件分析以及冷卻系統選擇的關鍵組件分析和冷卻系統選擇以及優化方式。
第三篇是測試試驗與實踐案例，包括第7章和第8章，為了增強教材的實踐性和應用性，本篇引入了多個新能源汽車熱管理系統的實際案例分析和實驗標準，提供實驗室環境下的熱管理系統測試和分析的具體步驟和方法，並透過案例分析講解熱管理系統的設計思路。第四篇是創新技術與前沿發展，包括第9章，關註新能源汽車熱管理系統的先進技術和未來發展趨勢，介紹了創新材料、熱管理系統智能化以及熱管理技術的未來發展，同時補充了大量的學習資源與工具，以支持讀者課外繼續學習和深入研究。
透過系統完整的理論、實踐案例的深入分析、創新技術的前瞻性介紹、國際標準的全面梳理以及豐富的學習資源，本書必將成為新能源汽車熱管理領域的一本重要教材。透過學習本書內容，讀者不僅能夠獲得全面的技術知識和實操經驗，還能夠洞察產業發展趨勢，為未來在該領域的工作或研究奠定堅實的基礎。
目錄大綱
前言
第一篇基礎理論
第1章新能源汽車熱管理系統概述2
1.1新能源車發展現況2
1.2動力電池概述5
1.2.1鋰離子動力電池5
1.2.2燃料電池8
1.2.3鉛酸蓄電池10
1.2.4固態電池11
1.3熱管理技術概述11
1.3.1乘員艙熱管理技術12
1.3.2動力電池熱管理技術13
1.3.3驅動馬達等其他部件的熱管理
技術15
1.4整車熱管理技術的發展與
應用16
1.4.1整車熱管理概念產生的背景16
1.4.2整車熱管理技術的特點17
習題18
第2章熱管理系統理論基礎19
2.1流體流動、傳熱基本理論19
2.1.1流體流動特性19
2.1.2熱量傳遞與熱輸運24
2.2熱流控制技術基礎27
2.2.1空氣冷卻27
2.2.2液體冷卻33
2.2.3熱管冷卻40
2.2.4其他冷卻方式45
2.3熱管理系統原理48
2.3.1系統的基本原理48
2.3.2系統熱力循環原理49
習題52
第二篇系統設計與應用
第3章熱管理系統組件55
3.1電動壓縮機55
3.1.1電動壓縮機簡介55
3.1.2電動壓縮機技術要求56
3.1.3電動渦旋壓縮機57
3.1.4滾動轉子壓縮機59
3.1.5渦旋壓縮機熱力過程61
3.1.6滾動轉子壓縮機熱力計算70
3.1.7壓縮機性能曲線77
3.2熱交換器77
3.2.1動力電池熱交換器77
3.2.2板式熱交換器80
3.2.3新能源汽車熱泵空氣熱交換器83
3.2.4板式熱交換器選型計算87
3.3水泵90
3.3.1概況90
3.3.2水泵性能曲線91
3.3.3水泵的效率區92
3.4閥件92
3.4.1新能源汽車熱管理冷媒
控制閥92
3.4.2新能源汽車熱管理冷卻液
控制閥96
3.4.3閥的流量特性97
3.5風機98
3.5.1風機類型98
3.5.2風機流量特性100
3.6感測器101
3.6.1壓力感測器101
3.6.2溫度感測器101
3.6.3電流感測器102
3.6.4冷媒感測器102
3.7HVAC103
3.8PTC加熱器104
3.9管路與密封105
3.9.1空調系統管路及其密封105
3.9.2R134a及R1234yf空調系統用橡膠
軟管及密封形式107
3.9.3CO2空調系統用橡膠軟管110
3.9.4電池冷卻系統管路及其密封
形式112
習題115
第4章溫控對象熱特性116
4.1乘員艙熱特性116
4.1.1乘員艙的產熱、傳熱特性116
4.1.2乘員艙熱平衡計算118
4.2動力電池熱特性121
4.2.1動力電池產熱特性121
4.2.2動力電池傳熱特性122
4.2.3動力電池產熱速率計算123
4.3電機電氣系統熱特性124
4.3.1電機產熱特性124
4.3.2電控產熱特性124
習題126
第5章整車熱管理系統128
5.1整車熱管理系統概述128
5.1.1熱管理系統基本組成128
5.1.2熱管理系統發展趨勢129
5.2熱管理系統需求135
5.2.1乘員艙熱管理需求137
5.2.2動力電池熱管理需求137
5.2.3驅動馬達熱管理需求139
5.2.4車輛其他熱管理需求140
5.3獨立熱管理系統架構140
5.3.1乘員艙熱管理140
5.3.2動力電池熱管理142
5.3.3驅動馬達熱管理145
5.4整合熱管理系統架構146
5.4.1整合熱管理系統架構能量關係146
5.4.2整合熱管理系統架構設計原則148
5.4.3整合熱管理系統架構工作方案150
5.4.4環保工質應用的系統方案158
習題168
第6章整合熱管理系統工作模式169
6.1常規模式169
6.1.1液冷系統169
6.1.2直冷系統174
6.2特殊工況178
6.2.1極寒工況178
6.2.2高溫工況183
6.2.3複合運轉工況187
6.3整合熱管理系統控制策略190
6.3.1系統模式切換控制策略190
6.3.2系統部件控制策略191
6.3.3整合熱管理系統控制策略197
習題202
第三篇測試試驗與實務案例
第7章熱管理系統標定與測試試驗204
7.1測試標準204
7.2測試工況205
7.2.1循環工況測試205
7.2.2環境模擬測試210
7.3系統標定217
習題218
第8章熱管理系統設計案例219
8.1系統方案設計219
8.1.1整車熱管理系統功能分析219
8.1.2整車熱管理系統方案220
8.1.3整車熱管理系統獨立工作模式220
8.1.4整車熱管理系統整合工作模式223
8.2負載計算226
8.2.1整車參數226
8.2.2汽車熱管理負載計算227
8.2.3計算結果233
8.3熱管理系統的熱力計算與壓縮機
的選用234
8.3.1夏季設計工況參數及熱力計算234
8.3.2冬季設計工況參數及熱力計算235
8.3.3壓縮機選型與校核237
8.4熱交換器的設計計算238
8.4.1設計依據238
8.4.2艙外熱交換器設計計算239
8.4.3艙內熱交換器設計計算243
8.4.4電池板式熱交換器的設計計算246
8.4.5馬達散熱器設計計算250
8.5輔助設備的選用253
8.5.1三通閥、四通換向閥的選用253
8.5.2膨脹閥的選用254
8.5.3風機的選用254
8.5.4電子水泵的選用256
8.5.5電池液冷板的選購型256
習題258
第四篇創新技術與前沿發展
第9章熱管理系統先進技術展望260
9.1熱力學方法優化260
9.2熱管理系統模擬技術263
9.3傳熱結構拓樸優化266
9.4控制系統優化267
9.5智能化熱管理技術267
習題268
參考文獻269
