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纯电动车热泵系统的热经济和热力学优化研究
| 论文题名： | 纯电动车热泵系统的热经济和热力学优化研究 |
| 关键词： | 纯电动车热泵系统;热经济;热力学优化 |
| 摘要： | 为响应国家节能减排的号召，新能源汽车在国内掀起热潮，纯电动汽车成为近些年最受欢迎的新能源汽车类型。然而纯电动汽车作为完全以电力作为驱动力的绿色交通工具，动力部件受温度影响较大，不仅性能会大大降低，还可能会引起热失控甚至发生爆炸等严重事故。为建立更加高效的纯电动汽车热管理系统，对热管理系统提出优化策略与改进方法具有非常重要的意义。根据热力学理论提出一套完善有效的评价方法，并将其应用到纯电动汽车热管理系统中，可以对系统能源利用效率的提高提供非常有力的手段。 本文针对纯电动汽车的热泵系统，提出并联与串联两种集成方式，并分别对采用这两种集成方式的系统，在制冷模式与制热模式工作时建立了热力学模型。根据热力学原理，本文分别对并联与串联的纯电动汽车热泵系统，在制冷与制热模式下，建立了传统?分析模型与?评价指标。在系统压缩机转速增大时，分别对系统各部件?破坏率与系统?效率的变化做了相应分析。当热泵系统采用串联集成模式，制冷剂为R1234yf时，系统?效率普遍高于热泵系统采用并联集成模式，且压缩机转速较低的时候?效率最优。 基于传统?分析理论，本文针对纯电动汽车热泵系统提出了一种高级?分析方法，并对系统进行了高级?分析的建模与计算。高级?分析方法将系统与系统各部件的?破坏划分为可避免内生、可避免外生、不可避免内生与不可避免外生四个部分，更加深入的探究了系统中引起?破坏的主要原因，并确定各部件在系统优化时的优先级。结果显示，系统中68.56%的?破坏是可避免的，因此系统改进空间较大，其中部件改进的优先级应为压缩机、冷凝器、电池蒸发器、客舱蒸发器，而节流阀的?破坏可避免部分都是来自系统其他部件的，其余?破坏均属于不可避免部分，节流阀部件本身的改进意义不大。 最后，本文对纯电动汽车热泵系统建立了?经济分析模型，并对系统进行了热经济性计算。结果表明，降低压缩机的投资成本与降低冷凝器、客舱蒸发器与电池蒸发器的?破坏，是优化系统提高系统经济性的首要任务。 |
| 作者： | 高美洁 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理;制冷及低温工程 |
| 导师： | 梁坤峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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