来源 | Journal of Energy Storage

链接 | https://doi.org/10.1016/j.est.2025.120263

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背景介绍

电动汽车因低碳节能优势成为全球交通重要组成，但其关键子系统（电池、电机、功率模块、座舱）的性能与寿命受温度波动显著影响，需高效热管理系统（TMS）维持最优工作状态。早期分布式热管理系统（DTMS）存在能耗高、结构复杂等局限，难以满足高功率、高效率需求，集成热管理系统（ITMS）成为发展趋势。综述子系统技术、ITMS 架构与先进控制方法，分析挑战并提出发展路径，为下一代 EV TMS 

提供指导。

02

成果掠影

近日，江苏大学徐兴团队系统综述了电动汽车热管理技术，聚焦分布式热管理系统（DTMS） 和集成热管理系统（ITMS） 两大核心架构；详细分析了电机、功率模块、电池、座舱四大关键子系统的冷却与加热技术，重点探讨了空气侧、间接二次回路、直接制冷剂三种典型 ITMS 集成方案，阐述了智能控制、神经网络、机器学习等先进控制方法的应用，并指出温度预测、制冷剂选择、模型建立、云数据集成、新旧技术融合五大研究挑战，最终提出高效智能 ITMS 的发展框架，为下一代电动汽车热管理系统提供技术指导。研究成果以“A comprehensive review of thermal management for electric vehicles: Subsystem technologies, integrated architectures, and advanced controls”为题发表在《Journal of Energy Storage》期刊。

03

图文导读

图1.本文结构图

图2.电机的典型冷却技术：（a）空气冷却[36]，（b）水冷却[40]，（c）油冷却[44]，（d）热管冷却[49]，（e）PCM冷却[51]，（f）混合冷却[52，53]。

图3.功率模块的典型冷却方法：（a）单面冷却[60]，（b）双面冷却[60]，（c）热管冷却[61]，（d）PCM冷却[62]，（e）空气冷却[63]，（f）射流冲击[64]，（g）喷雾冷却[65]，（h）浸没冷却[65]。

图4.不同冲击射流结构的直观表示。

图5.电池的典型预热方法：（a）SHLB [79]，（b）DC预热[80]，（c）AC预热[81]，（d）脉冲预热[82]，（e）空气预热[83]，（f）液体预热[84]，（g）PCM预热[85]，（h）Peltier预热[86]，（i）热板[87]，（j）宣传片[88]。

图6.电池的典型冷却方法：（a）空气冷却[109]，（b）液体直接冷却[118]，（c）液体间接冷却[120]，（d）PCM冷却（液体到气体）[124]，（e）PCM冷却（气体到液体）[128]，（f）热管冷却[130]，（g）PCM/空气冷却[132]，（h）PCM/液体冷却[133]，（i）PCM/热管冷却[134]。

图7.典型的座舱热管理方法：座舱冷却[144，145]，座舱加热[146-148]。

图8.使用R134a作为制冷剂的空气侧集成架构示意图[174]。

（a）

（b）

图9.客舱蓄电池间接ITMS的配置布局[162，163]。

（a）

（b）

图10.包含座舱、电池和电机/电源模块的间接ITMS布局图【165，175】。

图11.采用R134a制冷剂并进行废热回收的ITMS配置。【176】

图12.使用R134 a制冷剂的Jaguar I-Pace ITMS配置[188]

（a）

（b）

图13.使用R134a的直接ITMS示意图[177，178]。

（a）

（b）

图14.使用CO₂的直接ITMS示意图[181，182]。

图15.使用R1234yf [184]的直接ITMS示意图。

图16. OEM的直接ITMS示意图[197]。

图17. TMS的MPC策略示意图[210]。

图18 TMS结合交通信息策略示意图[238]。

图19.与信息技术管理系统有关的挑战和前景。