纯电|E100T纯电动宽体矿车热管理系统匹配设计( 二 )
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3.3 热管理系统水泵的匹配
电池组水泵选用直流无刷电机 ， 内置控制器 。 额定电压24V ， 负载功率为210W±10%(扬程4m时参数) 。 水泵在4m扬程时水流量为6000L/h±5%根据散热器总成参数以及从工程角度出发 ， 电机水泵选取型号与电池水泵相同 。 水泵的流量特征曲线如图12所示 。
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4 E100T纯电动宽体矿车热管理系统的控制策略
4.1 电池组热管理系统的控制策略
电池组的BMS实现对电池组水泵和风扇的综合控制 。 控制电池组内部多个正负极点的最高温度 ， 当控制温度达到35℃时 ， 电池组散热器风扇以及水泵将会同时开启;当控制温度降到30℃时 ， 电池组散热器风扇以及水泵将会关闭 。 通过BMS的控制策略 ， 减少了能量的损耗 ， 以提高整车的续航能力 。
4.2电机及电机控制器热管理系统的控制策略
电机及电机控制器在工作过程中发热量较大 ， 需要采用持续的降温措施 。 所以电机及电机控制器是通过主接触器闭合的方式来控制电机及电机控制器风扇和水泵的开启 ， 其中风扇采用PWM调速控制 ， 可以实现无极调速且可达到节能的效果 。 电机及电机控制器水泵的工作方式则是在额定电压和额定功率条件下恒速运行 ， 以便于更好的起到散热的效果 。
5 电池组和电机及电机控制器的仿真分析
5.1 电池组的仿真分析
基于电池组三维模型建立流体仿真和温度场仿真模型 。 为了提高仿真效率 ， 仿真模型包含电芯、导热片、环氧板、水冷板、水管等 。 关于电池组中的钢板、线束、密封胶不进行建模 ， 对电芯温度的影响可等效为模组表面换热系数 。 电池组的仿真模型以及流量仿真图可见图13至图17 。
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通过对电池组流体的仿真分析可知 ， 电池组中的24个模组水冷板上的水流量均衡 。 而且在同一排中 ， 第1列到第6列依次增高 ， 但总体变化较小 。 根据E100T纯电动宽体矿车的工作工况以及充放电方式进行仿真分析 。 选用极限充放电工况 ， 即采用2C的倍率充放电 ， 并在环境温度35℃条件下电池组温度场如图18和图19 。
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在环境温度为35℃时电池组的进水口温度和出水口温度可见表2 。
表2倍率为2C充放电且在环境温度35℃的
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根据电池组温度场以及水冷板温度场示意图所示 ， 2C充放电以及环境温度35℃的条件下 ， 电池组的进水口温度为42．69℃ ， 出水口温度为44.30℃ ， 均未超过电池组管路需求温度限制50℃ ， 且电池组进出口水管温差能够满足温度限制需求 。 综合仿真分析结果 ， 电池组的热管理系统仿真结果满足使用要求 。
5.2 电机及电机控制器热管理系统的仿真分析
根据电机以及电机控制的特性参数 ， 建立其热管理系统回路的一维仿真模型 。 根据仿真分析的结果 ， 在不同环境温度下的电机和电机控制器平衡温度如图20和图21所示 。
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关于电机和电机控制器在常用环境温度的平衡温度如表3 。
表3环境温度30℃、35℃和40℃下电机和电机控制器平衡温度
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