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某纯电动物流车整车热管理系统设计与研究
| 论文题名： | 某纯电动物流车整车热管理系统设计与研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;整车热管理系统;工作模式;控制策略 |
| 摘要： | 对于纯电动汽车，动力电池过热会引起热失效，过冷则会导致充放电效率与可用容量降低。因此，合理的热管理系统能够提高电动汽车的能量利用效率，提高动力电池的使用寿命，减少安全事故的发生。本文将集成电池热管理系统和空调系统，辅以电机余热回收，从减少热负荷、提高能量传递效率以及余热回收三方面着手，研究电动汽车整车热管理系统。通过促进各部分协同合作，尽可能提高对车辆电能的利用率，达到降低车辆电能消耗的作用。 针对某纯电动物流车整车热管理系统，结合目标车型参数，匹配关键部件参数，制定工作模式与控制策略，仿真验证可行性。本文主要研究内容如下： （1）分析整车热管理系统关键部件及工作特性。详细阐述动力电池、乘员舱以及电机电气系统的工作特性及热性能；在掌握其物理参数、温度特性及传热导热特性的基础上，确定其最佳工作温度范围；并根据上述内容涉及整车热管理系统方案，并在不同工作模式下介绍具体实现的结构形式； （2）基于目标车型相关参数，对整车热管理系统重要部件进行匹配。并结合电池循环倍率充放电温升实验及仿真，验证电池模型的有效性。根据已有的匹配及设计参数，对整车热管理系统的各个子系统，包括空调系统、动力电池温控系统以及电机电气温控系统进行建模。并根据系统热管理工作模式的不同需求，对整车热管理系统进行控制策略制定； （3）基于AMEsim及Matlab/Simulink仿真平台进行一维模型搭建及仿真，对不同温度、不同工作模式下的空调系统、动力电池热管理系统及电机电气热管理系统进行性能分析。结果表明，高温时，空调系统对乘员舱进行散热，控制乘员舱的温度在22℃-26℃之间；动力电池热管理系统通过冷却液将热量带走，保证电池温度不超过38℃；电机冷却系统控制电机温度不超过70℃。低温时，空调系统的制热功能搭配电机余热对乘员舱进行加热保温，各工况下能够基本保证乘员舱温度在20℃上下；PTC元件对电池进行预热，能够在-10℃的环境温度下在1300s内加热到13℃；电机余热的回收能够一定程度上节省电池电量提高续驶里程。结果表明，在UDDS工况下利用电机余热可以节省0.99%-2.29%左右的SOC，在HWFET工况下能够节省1.07%-3.21%左右的SOC，且环境温度越低，同等情况下节省电量情况越明显。 |
| 作者： | 王彦 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王良模;邹小俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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