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电动车双热源热泵系统试验研究与性能分析
| 论文题名： | 电动车双热源热泵系统试验研究与性能分析 |
| 关键词： | 电动汽车;热泵系统;电机电池;温度特性;散热量 |
| 摘要： | 在全球环境恶化、能源危机的大背景下，纯电动车由于具有噪声低，低排放，能效高的优点而日益成为国内外研究的热点。这也为电动汽车空调的研究开发提出了新的课题与挑战，相比于传统燃油车，纯电动车没有用来采暖的发动机余热，需要设计制冷、制热双向运行的热泵型空调系统；同时需要设计系统控制电池在合适温度范围内；由于关系到续航里程，电动车热泵系统更关注于能效比。 本文对R134a双热源热泵系统进行了模型仿真与试验研究。主要研究内容及成果如下： (1)对电机电池的温度特性进行研究，拟合电池及电机散热量随车速变化的关联式。 （2）对汽车前舱流场进行数值模拟，得出车速及风机转速对前舱各换热器风速的影响及散热体各截面的风速分布，研究前舱进出口的风速分布，提出改进方法。 （3）建立电动车双热源热泵系统主要部件及系统的稳态仿真模型。并与试验结果进行对比，换热量误差在15%以内，验证了模型可用于系统各稳态工况点参数的预测和性能分析。 （4）设计并搭建电动车双热源热泵系统台架，对系统做多工况制冷制热试验，包括充注量试验，膨胀阀开度试验，变车速试验，模拟电机热性能试验，整车温升试验。表明双热源系统最佳充注量为800g；存在一个最佳膨胀阀开度使得系统获得最佳COP；双热源热泵系统能显著地提高汽车热泵的制热量和效率；换热能力随迎面车速的增加而显著增加，同时压缩机功率也下降，COP大幅增加；在35℃制冷额定工况下，300s后舱内温度能稳定在29.76℃；在7℃热泵额定工况下，300s后舱内温度能稳定在25.10℃。可以满足制热制冷需求。 （5）对实验结果进行系统分析，表明：部件损失占比最大的为压缩机，为46.64%-50.07%，其次是冷凝器，为30.09-33.40%。应将提升系统效率的重点放在压缩机和冷凝器上。 |
| 作者： | 钱程 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 谷波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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