【摘 要】
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随着电动汽车应用逐渐普及,电动汽车越来越多地出现在我们的生活中,然而电动汽车冬季行驶制热依然是一个影响行驶里程的问题。传统电动汽车使用PTC（Positive Thermal Coefficient）电加热器实现制热,这种加热模式耗电量相对较高,制热效率往往小于1,对于本身电池容量较低的电动汽车而言,冬季行车使用PTC加热会严重影响电动汽车的行驶里程,因此急需更高效的制热系统来为电动汽车提供更多的
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随着电动汽车应用逐渐普及,电动汽车越来越多地出现在我们的生活中,然而电动汽车冬季行驶制热依然是一个影响行驶里程的问题。传统电动汽车使用PTC（Positive Thermal Coefficient）电加热器实现制热,这种加热模式耗电量相对较高,制热效率往往小于1,对于本身电池容量较低的电动汽车而言,冬季行车使用PTC加热会严重影响电动汽车的行驶里程,因此急需更高效的制热系统来为电动汽车提供更多的热量。热泵系统由于其制热方式的独特性,相比于传统PTC加热模式,可在不影响乘员舱制热舒适性的条件下使电动汽车冬季行驶里程获得明显提升,因此近年来电动汽车热管理系统内采用热泵进行制热的方法得到广泛关注。然而目前对热泵系统研究还不够深入,针对电动汽车热管理系统的开发设计问题,本文开展了如下研究工作:1)设计了一种将热泵空调子系统、电机电池电控子系统和换气通风子系统结合的电动汽车热管理系统。该热管理系统将三通换向阀与四通换向阀配合使用,在满足乘员舱制热需求的同时还兼顾电池保温与驱动电机散热等功能。2)测试了热管理系统内关键部件的性能,通过对实验结果的分析,得出了换热器风速、压缩机转速与膨胀阀开度与热管理系统制热性能的影响关系。3)建立了热泵空调子系统的数学模型,包括:压缩机模型、膨胀阀模型、换热器冷凝模型与换热器蒸发模型以及热泵空调子系统模型。将模型仿真结果与实验结果对比,其相对误差均在±10%以内,可判断所建立的模型仿真结果与实验结果具有较好的一致性。4)建立了冬季余热利用模式的热管理系统模型,设计了相应的整车热管理系统控制策略并利用神经网络算法优化了控制器参数。利用所建立的热管理系统模型对所设计的控制策略进行仿真分析,结果表明优化后的控制器解决了多工况下恒定参数的PID控制器控制性能不佳的问题。
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