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电动汽车热泵空调系统低温供热动态特性研究
| 论文题名： | 电动汽车热泵空调系统低温供热动态特性研究 |
| 关键词： | 电动汽车;热泵空调系统;低温供热;动态特性 |
| 摘要： | 电动汽车相比传统燃油汽车具有噪音低、直接碳排放为零等优点，随着社会发展过程中能源危机的加深和节能环保压力的增大，电动汽车已经发展成为汽车工业创新节能的新方向。与燃油汽车相比，电动汽车没有发动机余热可供采暖使用，在众多不同的供暖方案中，热泵空调系统综合性能较优。本文主要针对海马爱尚纯电动汽车设计了一套能在低温下变工况运行的热泵空调系统，该系统基于准双级压缩原理，配合相关控制方法，解决了汽车空调空气源热泵系统低温环境下性能衰减过快和融霜效率低的问题。在本研究中，压缩机采用了中、低压两种不同的补气方式，搭建了电动汽车热泵空调系统实验台，在恒温恒湿测试室进行了热泵系统制热动态特性以及车外换热器融霜动态特性实验。在系统低温供热动态特性实验方面，重点进行了车外环境温度变化、压缩机转速变化、冷凝器进风速度变化、补气方式变化、电子膨胀阀开度变化等对系统性能影响的实验研究；在车外换热器融霜动态特性实验方面，重点进行了冷凝器进风速度变化、补气方式变化、补气电子膨胀阀开度变化等对系统性能影响的实验研究。 研究结果表明，本文设计开发的电动汽车低温热泵空调系统具有较好的低温动态制热特性和低温快速融霜特性。当车外环境温度为-15℃进行低温供热时，不开启补气回路，排气压力超过压缩机工作限定压力值22bar，系统无法稳定，开启补气回路后，系统能稳定可靠运行，制热量达到2881W， COP值为1.45。当系统在车外环境温度为-7℃运行时，压缩机在6000rpm最大转速下系统制热量达到3667W，系统COP值为1.55，本系统性能满足设计要求，比传统PTC低温供热方案明显节能高效。系统在低温高湿的外界环境下制热运行使车外换热器结霜时，通过本研究开发的快速融霜技术，系统融霜时间缩短至60s，融霜效率大为提高。本文所设计开发的电动汽车热泵空调系统充分体现了热泵系统的高效性与可靠性，实现了节能环保的目的。本研究得出的数据和控制方法为电动汽车热泵空调的进一步优化和车载系统的开发奠定了基础。 |
| 作者： | 陈杰 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 周光辉;刘寅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中原工学院 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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