随着全球环保意识增强和能源结构转型，电动汽车（EV）已成为汽车工业的重要发展方向。然而，电动汽车的性能和寿命高度依赖电池、电机等关键部件的温度管理。集成热管理系统（ITMS）通过协调电池、电机和乘员舱的热管理需求，显著提升能效和安全性，成为电动汽车设计的核心挑战之一。本文探讨集成热管理系统的设计原理、关键组件、控制策略及未来趋势，为电动汽车热管理优化提供参考。
现代空调系统具备加热、制冷、净化和整体气候控制功能。它由四个主要部分组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。空调系统的布局如图 1 所示。图 1 空调系统布局图
空调系统会消耗能源来维持乘客舱内的适宜温度。其能耗取决于周围环境的温度。在高温环境下，空调系统会消耗约 2.83%的电池能量，在低温环境下则会消耗约电池总能耗的 15.89%[6]。电池热管理系统（BTMS）的作用是维持电池组的温度。锂离子电池应在低于 40 摄氏度和高于 20 摄氏度的温度范围内正常工作。市场上有多种电池热管理系统可供选择，对于电动汽车而言，液冷和风冷被广泛使用[7]。基于空气的 BTMS 通过直接气流来维持电池的温度。基于液体的 BTMS 可以包括冷却板、热管等，这些部件会将冷却液输送到电池周围以维持温度。通过热板的液体冷却可以在图 2 中看到。
像液冷系统这样的主动系统会从电池中消耗额外的能量来驱动泵和风扇，但它们具有更高的效率和更复杂的结构[8]。
电动动力系统的冷却可以通过两种方式实现：空气冷却和液体冷却。空气冷却是同步和非同步电机的最常见方法。这包括用于空气流动的散热片、管道等[9]。液体冷却通常有一个散热器和循环泵，如图 3 所示。
图 3 电动动力系统冷却系统
液冷系统可能需要一个 48 伏的电机、一个功率高达 300 瓦的带风扇的散热器以及一个约 50 瓦的冷却泵[10]。这些组件会增加电池的负载，从而减少车辆的续航里程。
图 4、图 5 和图 6 分别展示了电动汽车热管理系统中空调系统、冷却系统和电子动力传动系统所使用的组件。
图 4 A/C 系统组件：（a）冷凝器/外部热交换器 OHX；（b）压缩机；（c）蒸发器；（d）热膨胀阀；（e）内部冷凝器；（f）接收器干燥器/蓄能器；（g）内部热交换器（IHX）；（h）截止阀
图 5 冷却系统组件：（a）散热器；（b）冷却液泵；（c）加热器芯；（d）三通阀；（e）四通阀；（f）五通阀；（g）六通阀；（h）缓冲罐；（i）冷却液 - 冷却液热交换器（j）冷却器（k）水冷式冷凝器
图 6电动动力系统组件：（a）高压电池；（b）电动动力系统；（c）高压热水器（HVWH）；（d）正温度系数（PTC）加热器
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