Phân tích quản lý nhiệt cho xe điện dựa trên một dự án cụ thể, sử dụng phần mềm KULI. Mỗi điều kiện vận hành tương ứng với một mô hình hệ thống. Phân tích ở cấp độ toàn bộ xe (bao gồm điều hòa không khí / làm mát), với nhiều tình huống hoạt động. Tài liệu kỹ thuật này giúp cải thiện đáng kể khả năng thiết kế, kết hợp và phân tích 1D của các kỹ sư quản lý nhiệt xe điện.

Các chuyên gia về quản lý nhiệt xe điện đều biết rằng hệ thống phức tạp nhất chính là sự cân bằng dòng nhiệt. Gần đây khi tháo gỡ mô hình quản lý nhiệt toàn bộ xe của một hãng xe, chúng tôi phát hiện họ đã kết nối đường dẫn chất làm lạnh của điều hòa không khí và đường dẫn làm mát động cơ thành một hiệu ứng giống như "rối lượng tử" - không phải giả định mà thực tế là dùng mô hình toán học để đạt được sự liên kết giữa các hệ thống.

Hãy xem thao tác cốt lõi của mô hình này: Sử dụng chức năng Interface của KULI để ghép thông số công suất nén của máy nén điều hòa với đường cong nhiệt độ của động cơ. Khi nhu cầu tản nhiệt pin tăng đột biến, hệ thống điều hòa không khí thậm chí sẽ lấy chất làm mát từ động cơ để hạ nhiệt. Ở mức mã hóa, điều này chỉ là sự lồng ghép hai logic điều khiển:

NẾU Nhiệt_Độ_Pin > 45℃ THÌ
   Lưu_Lượng_Chất_Làm_Mát = Lưu_Lượng_Chất_Làm_Mát_Động_Cơ * 0.7  // Lấy lưu lượng động cơ
   Tốc_Độ_Máy_Nén = Tốc_Độ_Máy_Nén * 1.3  // Chế độ mạnh mẽ
KẾT_THÚC NẾU

Sau một lần mô phỏng trong điều kiện nắng nóng mùa hè, công suất của máy nén điều hòa được viết lại như một hàm của trạng thái sạc pin (SOC). Kết quả cho thấy khi mức pin dưới 30%, nhiệt độ tại cửa gió tự động tăng lên 2℃ để đảm bảo quãng đường di chuyển, cao hơn nhiều so với cách đơn giản là giới hạn công suất điều hòa của một số hãng xe khác.

Một bản sao ẩn trong mô hình là quá trình thích nghi của hệ thống bơm nhiệt trong môi trường nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ môi trường dưới -15℃, mô-đun quản lý nhiệt tự động chuyển sang "chế độ bạch tuộc", kết hợp ba nguồn nhiệt dư thừa từ hệ thống truyền động, bộ phát nhiệt PTC và dòng nhiệt chênh lệch nhiệt độ của gói pin. Đoạn chiến lược điều khiển sau rất linh hoạt:

KHI Nhiệt_Độ_Môi_Trường < -10℃ THỰC HIỆN
   Ưu_tiên_Nguồn_Bơm_Nhiệt = Nhiệt_Dư_Hệ_Động_Cơ > Nhiệt_Battery > Bố_PTC
   NẾU Nhiệt_Độ_Khoang < 18℃ THÌ
      Kích_Hoạt_Tái_Sử_Dụng_Nhiệt_Từ_Battery()
   KẾT_THÚC NẾU
KẾT_THÚC KHI

Chúng tôi cũng áp dụng thuật toán biểu diễn động cho quạt làm mát. Không giống như điều khiển PID truyền thống, thuật toán này sẽ tự động chuyển chế độ theo tốc độ xe: khi chạy tốc độ cao thì quạt đóng vai trò là chàng trai đẹp yên tĩnh (giảm tốc độ nhờ gió), còn khi tắc đường thì trở thành "vua rống" (tăng tốc độ tối đa để tản nhiệt). Kiểm tra thực tế cho thấy loại điều khiển này có thể kéo dài tuổi thọ quạt thêm 2000 giờ.

Tuy nhiên, mô hình này cũng không hoàn hảo. Một lần điều chỉnh vào mùa đông phát hiện ra rằng hệ thống quản lý nhiệt sẽ rơi vào trạng thái khó lựa chọn trong khoảng -5℃ đến 0℃, khi điều hòa sưởi ấm và bảo vệ nhiệt độ pin tranh giành năng lượng. Sau đó, một dải nhiệt độ "lưỡng cư" được thêm vào trong logic điều khiển để giải quyết vấn đề:

NẾU -5℃ < Nhiệt_Độ_Pin < 0℃ THÌ
   Khóa_Công_Suất_Sưởi_At(1500W)  // Giới hạn công suất
   Kích_Hoạt_Điều_Khiển_Xen_Kẽ() // Điều khiển xen kẽ
KẾT_THÚC NẾU

Bây giờ mô hình này đã được nhiều hãng xe mới sử dụng như tài liệu giảng dạy về quản lý nhiệt. Tuy nhiên, khuyến nghị người mới đừng sao chép trực tiếp vì có đến hơn hai mươi lỗi cảnh báo được giấu trong mô hình. Một kỹ sư đã từng bỏ qua đơn vị thiết lập độ nhớt chất làm mát, khiến kết quả mô phỏng trở thành khí hậu rừng nhiệt đới - hệ thống tưởng rằng đang lái xe ở sa mạc Sahara, đẩy tốc độ quạt tản nhiệt lên mức của tàu thăm dò sao Hỏa.