报告概述
本报告由Navistar提出，专注于开发电动Class 8卡车的实时热系统模型，用于硬件在环（HIL）测试。报告覆盖了电池冷却回路和座舱HVAC系统的建模，采用Simscape与GT-SUITE联合仿真方法，通过降阶模型实现实时执行。读者可了解如何将详细热模型转化为1毫秒内可运行的HIL兼容模型，适用于动力总成和能量管理控制器的前期开发。
报告的核心结论
实时热模型可实现1毫秒内闭环执行
报告开发了基于Simscape的完整热系统模型，在dSpace SCALEXIO HIL系统上以固定时间步长1ms运行。通过集总参数建模和制冷回路降阶，将原仿真时间从157秒缩短至35秒仿真仅需1秒，确保HIL任务不超限。
制冷回路降阶模型与详细模型相关性良好
通过设计实验（DOE）生成查找表替代详细制冷模型，在HIL上执行时间仅10微秒。对比Simscape实时模型与GT-SUITE详细模型，组件流量和压力结果一致，且GT-SUITE模型已通过流量实验数据验证。
完整的电动卡车热系统HIL模型支持多控制器验证
报告演示了电池冷却与座舱HVAC两个独立制冷回路的实时建模，包含两相流物理和温湿度控制。该HIL平台可支持动力总成和能量管理控制器的前期开发，缩短车辆开发周期。
报告回答的关键问题
电动重卡热管理系统如何进行实时HIL仿真？
报告采用Simscape Fluids建立完整热系统模型，并通过DOE方法将制冷回路简化为5维查找表，实现1ms固定步长实时执行。模型包括电池冷却和座舱HVAC，在dSpace SCALEXIO平台上验证了时效性和精度。
实时制冷回路模型如何保证精度？
使用GT-SUITE详细模型进行DOE批量仿真，生成冷凝器、蒸发器等关键部件的性能图谱。在HIL中，实时模型与原始模型对比显示组件流量和压力误差较小，且车辆实测数据验证了冷却液温度RMSE低于0.9°C。
Simscape模型在HIL上需要哪些初始化条件？
模型支持在-25°C、25°C和45°C三种环境温度下通过操作模式数据进行初始化，确保覆盖不同工况。同时，热接口集成了电机、逆变器、电池等组件，可模拟真实车辆热行为。
报告中的代表性数据
10微秒
制冷回路HIL执行时间
稳态仿真，实时兼容的制冷回路模型在HIL上每次执行的周转时间，通过5维查找表实现极低延迟。
原始157.08秒 vs 实时1秒（35秒仿真）
完整热模型仿真加速比
35秒仿真时间，原始详细模型CPU时间为157.08秒，实时模型可在1秒内完成相同仿真，加速约157倍。
0.7-0.9°C
车辆冷却液温度传感器RMSE
车辆运行测试，两个冷却液温度传感器的均方根误差，表明实时模型与实车数据高度吻合。
以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。
完整报告包含什么
- 完整的Simscape热系统模型构建方法，包括电池冷却回路和座舱HVAC模型的详细参数设置与仿真环境。
- 制冷回路降阶模型的设计实验（DOE）输入输出定义，涵盖冷凝器、蒸发器、压缩机和膨胀阀的变量范围选择。
- 实时模型与GT-SUITE详细模型在组件流量、压力及整车温度传感器上的相关性对比结果。
- dSpace SCALEXIO HIL系统的任务执行报告，展示完整热模型的周转时间及最佳固定成本因子选择。
- 座舱HVAC模型的制冷剂（R134a）和湿空气仿真细节，包括蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀的参数化脚本。
- 车辆实测数据与实时模型的校准结果，验证了模型在真实工况下的可靠性。
- 多工况初始化方法，支持-25°C、25°C和45°C环境温度下的模型启动。
- 动力总成和能量管理控制器前期开发的HIL测试流程说明。
本页内容由川海智库整理，用于帮助读者快速了解报告主题、核心观点和主要内容。由于报告量大、人工能力有限，部分观点、数据、统计口径或表述可能存在偏差，具体内容请以完整报告原文为准。
相关报告
Charging infrastructure needs for battery electric trucks in the European Union by 2030
Q1 2026 PITCHBOOK ANALYST NOTE: CONSOLIDATION IN TRUCKING
Overcoming Demand Barriers to Hydrogen Use in Heavy-Duty Trucks and Ports
卡车前桥选型与配置
重卡全球化专题：非洲重卡市场扩张，欧系二手退潮，看好中国重卡车企出海发展
