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电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化
2026.01.05
概要:续航里程焦虑仍是制约电动汽车大规模普及的关键瓶颈,其核心矛盾在于:车辆能耗与热管理系统的性能深度绑定,而复杂工况下的温度控制需求与能源效率优化存在天然张力。
      电动汽车的热管理系统需同时满足多重核心诉求:一方面,动力电池作为核心储能部件,其工作温度直接决定电性能、循环寿命与安全稳定性,需维持在 20-45℃的最优区间,过高或过低温度均会导致容量衰减、续航缩水甚至安全风险;另一方面,座舱热舒适性需在 - 30℃极寒至 45℃酷暑等全天气条件下得到保障,同时电驱动系统(电机、电控)的温度也需严格管控以避免过载失效。
      随着仿真技术的迭代,GT-SUITE 等专业平台凭借多物理场耦合建模能力,为整车热管理系统(VTMS)的精准优化提供了技术支撑。在此背景下,Mahindra & Mahindra Ltd. 聚焦电动汽车续航提升核心目标,依托 GT-SUITE 搭建覆盖制冷回路、高压电池冷却回路、座舱空气回路等全系统的仿真模型,针对电池冷却、主动格栅百叶窗(AGS)及风扇控制等关键环节开展策略评估与优化,旨在通过动态、精准的热管理逻辑,平衡温度控制精度与能源消耗,破解 “续航焦虑” 难题。
电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图1)



GT 整车热管理系统(VTMS)模型搭建  

     

电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图2)

2.1 组件建模&标定:冷却器

   
电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图3)
   
2.2 系统建模与关联验证:电池电-热模型
电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图4)

2.3 系统集成:高压电池冷却回路

电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图5)

2.4 整车热管理系统模型:能量&续航计算

电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图6)


电池冷却控制策略评估

3.1并行冷却策略 

  • 何时启动冷却器

  • 如何影响驾驶舱的冷却效果

  • 消耗多少能量

  • 通过增加或减少冷却器的启动频率,可以节省多少能量

  • 这将对车辆的续航里程产生什么影响


电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图7)

Logic 1、2、3 是并行冷却策略下的三种目标冷却液温度控制逻辑,核心差异在于冷却液目标温度的设定规则,最终影响电池冷却效果、能耗及车辆续航,具体如下:
电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图8)

3.2 串联冷却策略

  • 何时进入/退出串联冷却模式

  • 与基准工况相比,它能节省多少能量

  • 如何控制风扇和主动进气格栅(AGS)实现高效运行

电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图9)

串联冷却提供了以下优势:

  • 冷却器启动延迟,续航里程有所提高
  • 减少了压缩机的运行周期,提高了耐用性


主动格栅百叶窗(AGS)与风扇控制策略
  • 主动进气格栅是一个机械部件,它能在高速行驶时提高车辆空气动力学性能。

  • 针对性冷却:它只允许足够的空气流向散热器和冷凝器,以满足热性能需求。

  • 开发AGS控制策略:这是基于车内冷却系统的状态来控制的,即开启或关闭。


电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图10)


 4.1 AGS 功能与控制逻辑设计 

电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图11)


4.2 舱内冷却场景校准


电动车续航提升导向:GT-SUITE 驱动热管理策略评估与优化(图12)


结论与展望

GT SUITE仿真功能的优势:

  • 根据真实世界的驾驶场景,优化热控制策略

  • 系统组件的动态控制

  • 在满足热系统要求的同时实现能源效率最大化

  • 较少的时间和成本进行测试,收获对包含所有物理属性系统的深入了解

  • 可扩展性,适用于下一代电动汽车平台


未来展望:

  • 创建数字孪生工厂

  • 从工具的功能中推导出先进的控制算法

资料来源:Evaluating Thermal Control Strategies to Improve Electric Vehicle Range using GT-SUITE

Presented by: Abhijeet Chothave (Lead Engineer –Thermal & Energy Systems) 

Dipesh Kumar (Lead Engineer –Thermal & Energy Systems)


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