车辆热管理

一、课程介绍

《车辆热管理》是能源与动力工程专业的主要专业课选修课之一。该课程主要是以目前车辆热管理技术的研究现状及方法为课程核心内容，从传统内燃机车到新能源车辆（纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车）的热管理策略、零部件的优化等多方面讲授车辆热管理的理念、方法、手段等。内容包括了乘员舱的热环境控制技术、动力舱内的多热力系统的集成控制技术（含热伤害问题）、电池包的热管理技术、纯电动汽车的热泵辅助技术、热泵及电池包热管理的集成热管理技术等，最终从整车角度对热管理技术在车辆上的应用及发展进行教学。。

Introduction

“Vehicle Thermal Management " is one of the major elective courses of energy and power engineering. This course is mainly based on the current research status and methods of the current vehicle heat management technology and the concept, method and means of the heat management of vehicles from the traditional diesel locomotive to the new energy vehicle (pure electric vehicle, hybrid electric vehicle, fuel cell car) and the optimization of the heat management of the components.

The content includes the thermal environment control technology of the occupant cabin, the integrated control technology of the multi thermodynamic system in the power cabin, the thermal management technology of the battery pack, the heat pump auxiliary technology of the pure electric vehicle, the integrated heat management technology of the heat pump and the battery package. The application and development of vehicles are taught.

课程基本信息

1. 教学大纲

   1、教学目的

   《车辆热管理》课程的主要目的是以目前车辆热管理技术的研究现状及方法为课程核心内容，从传统内燃机车到新能源车辆（纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车）的热管理策略、零部件的优化等多方面讲授车辆热管理的理念、方法、手段等。使学生从整车角度掌握热管理技术在车辆上的应用。

   2、教学要求

   1、熟悉传统内燃机热管理技术的发展及现状。

   2、熟悉纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车热管理技术的发展及现状。

   3、掌握零部件的优化方法及手段、系统集成匹配测量和集成控制方法的设计。

    

   课程在以讲授课程基本内容的基础上，注重学生科研思维的培养，在必要的教学环节上，加强课堂讨论课；重视研究方法及能力的培养，为毕业设计及进一步深造打下一定基础。。

   3、预备知识或先修课程要求

   要求同学掌握工程传热学、工程热力学和工程流体力学课程。

   4、教学方式

   理论教学已课堂教授为主，配以适当的讨论。课堂讲授中采用多媒体授课和板书授课相结合；实验部分以学生分组操作为主，教师仅起指导及监督作用。

   5、实验环境和设备

   实验环境：热能工程系实验室

   实验设备：纯电动汽车热管理测量及控制实验台

   6、课程教学内容及学时分配

   第一章 绪论（3学时）

   1、了解热管理概念、起源。车辆热管理的发展。

   2、了解能源消耗在内燃机车辆及新能源车辆的占比。

   3、掌握车辆热管理的构成及未来拓展的范围。

    

   教学重点：车辆热管理的构成及未来拓展的范围。

   习题作业：网络查询热管理在各个行业中的应用。

   学习要求：掌握车辆热管理的构成及未来拓展的范围。

    

   第二章  热环境及空调（5学时）

   1、了解车辆热环境舒适性的起源及发展。

   2、掌握车辆乘员舱的热环境舒适性概念及评价方法。例如PMV和PPD组合测定方法。

   3、内燃机车辆的制冷空调系统、新能源车辆的热泵系统的区别及其在热管理控制方面的应用。

   4、制冷及热泵系统中部件优化及系统的热管理优化控制。

    

   教学重点：乘员舱的热环境舒适性概念及评价方法、制冷及热泵系统中部件优化及系统热管理优化控制。

   习题作业：关注查询乘员舱的热管理的应用。

   学习要求：掌握乘员舱的热环境舒适性的概念及评价方法、制冷及热泵系统中部件优化及系统热管理优化控制。

    

   第三章 内燃机汽车热管理（5学时）

   1、了解内燃机车辆的热管理发展及现状。

   2、掌握内燃机车辆热管理系统中的散热器、中冷器、水泵、节温器等部件的发展及优化设计方法。

   3、车辆动力舱内部的风系统和水系统集成热管理问题、热伤害问题的分析及解决方法。

    

   教学重点：内燃机车辆热管理系统中的部件的优化设计方法，风系统和水系统集成热管理问题、热伤害问题的解决。

   习题作业：关注查询课程中涉及到的重点知识在实际车辆中的应用。

   学习要求：掌握内燃机车辆热管理系统中的部件的优化设计方法，风系统和水系统集成热管理问题、热伤害问题的解决。

    

   第四章 纯电动汽车热管理（6学时）

   1、了解纯电动汽车热管理的组成。

   2、掌握电池包热管理的分类（风冷、液冷、直冷、相变等），热管理性能要求。

   3、了解电池的产热原理及模型。

   4、掌握整车热管理系统的设计方案及控制策略。

   5、掌握热管理部件的优化，包括低温差换热器、Chiller等。

   6、掌握电池包的热管理系统、热泵系统、电机热管理系统的集成及控制策略。

    

   教学重点：电池包热管性能要求、热管理系统的设计方案及控制策略、部件优化、多热力系统的集成及控制策略。

   习题作业：关注查询课程中涉及到的重点知识在实际车辆中的应用。

   学习要求：掌握电池包热管性能要求、热管理系统的设计方案及控制策略、部件优化、多热力系统的集成及控制策略。

    

   第五章  混合动力汽车热管理（1.5学时）

   1、了解混合动力汽车热管理的组成。

   2、掌握混合动力汽车中的纯电动部分及内燃机部分的集成热管理控制策略。

    

   教学重点：混合动力汽车中的纯电动部分及内燃机部分的集成热管理控制策略。

   习题作业：关注查询课程中涉及到的重点知识在实际车辆中的应用。

   学习要求：掌握混合动力汽车中的纯电动部分及内燃机部分的集成热管理控制策略。

    

   第六章  燃料电池汽车热管理（1.5学时）

   1、了解燃料电池汽车热管理的组成。

   2、掌握燃料电池汽车中燃料电池的热管理技术。

   3、燃料电池汽车中热管理系统的集成优化及匹配问题。

    

   教学重点：燃料电池的热管理技术，热管理系统的集成优化及匹配问题。

   习题作业：关注查询课程中涉及到的重点知识在实际车辆中的应用。

   学习要求：掌握燃料电池的热管理技术，热管理系统的集成优化及匹配问题。

    

    

    

   7、实验项目内容、学时分配、实验小组

8、考核要求、考核方式及成绩评定标准

采用出勤、课堂讨论和作业相结合的形式进行考核。作业占40%、课堂讨论占30%、出勤占30%.

9、其他说明

根据各个专业的特点，授课及实验内容可以有所侧重或选择。