摘要:奇瑞汽車股份有限公司朱青團隊在《 公路與汽運 》發表論文《 可預測控制熱管理控制策略分析 》。該研究針對電動汽車快充時功率器件易超溫及傳統風冷噪聲大的痛點,提出了一種基于數據
奇瑞汽車股份有限公司朱青團隊在《公路與汽運》發表論文《可預測控制熱管理控制策略分析》。該研究針對電動汽車快充時功率器件易超溫及傳統風冷噪聲大的痛點,提出了一種基于數據驅動模型預測控制(MPC)的優化熱管理策略。通過調控冷卻液泵、熱泵、風扇等部件,該策略在保障電池熱安全與部件耐久性的同時,有效降低了風扇噪聲,提升了整車用電安全與續航里程。

隨著新能源汽車向智能化、高續航方向發展,對整車熱量的精細化管理成為提升能效和保障安全的關鍵。傳統熱管理多采用“被動響應”的規則控制,而朱青團隊的研究將視角轉向“主動預判”,構建了一套智能熱管理系統。該系統核心在于,通過整合整車實時運行數據與預先規劃的行駛任務,并結合機器學習模型,提前預測未來的熱負荷,從而優化各子系統(如電池、電機、座艙空調)間的能量分配策略,實現從“事后降溫”到“預先調節”的根本性轉變。
這套智能熱管理系統具備高度的場景自適應能力。它能夠根據車輛的不同運行狀態,動態切換并執行最合適的熱管理策略:
• 停車/低速狀態:系統以低功耗模式運行,專注于維持電池溫度在適宜區間,防止嚴寒或酷暑環境對其造成損害。
• 高速行駛狀態:系統會主動提升冷卻能力,并巧妙利用行駛中的氣流輔助散熱,確保大功率輸出下電池和電機的溫度安全。
• 快速充電狀態:系統對電池電量(SOC)進行嚴格監控,在充電不同階段采取差異化策略。例如,在恒流充電初期實施“預冷”措施,以應對大電流帶來的瞬時產熱高峰,防患于未然。
• 座艙需求聯動:當用戶開啟空調時,系統可協調利用電池或電機產生的廢熱來預熱空調系統,實現了能量的回收再利用,提升了整體能效。
研究團隊在一款插電式混合動力車型上進行了實測驗證。優化后的熱管理策略成功將車輛在連續高速及山路等嚴苛工況下的電池最高溫度,穩定控制在39-43℃的理想區間內,波動顯著小于優化前,同時壓縮機的平均運行功率也有所下降,印證了該策略在溫度控制精準性與能耗優化方面的雙重優勢。
除了基礎的溫控功能,該智能系統還集成了先進的“預測性維護”與“遠程診斷”能力。系統通過持續分析電池健康狀態、關鍵組件性能數據,能夠預測潛在故障與剩余壽命,提前向用戶或服務中心發出維護建議。當監測到軟件類故障時,甚至可通過OTA技術進行遠程修復,實現了“未病先治”,極大提升了車輛的可靠性、安全性并降低了后期維護成本。
該研究的算法核心采用了模型預測控制框架,并融合了PID控制、模糊邏輯、神經網絡等多種智能算法,以應對熱管理系統非線性、不確定性的復雜控制需求。這種基于數據驅動的預測性熱管理策略,為破解新能源汽車在極端工況下的熱安全與能效瓶頸提供了創新性的解決方案,標志著整車熱管理從“功能實現”邁向“智慧優化”的新階段,對提升用戶體驗和行業技術水平具有重要參考價值。
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