隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及環(huán)保要求的提升,汽車行業(yè)進(jìn)入了重大的變革期,電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化、國際化成為主流發(fā)展方向,對于電動(dòng)汽車來說,電動(dòng)汽車的動(dòng)力源與傳統(tǒng)汽車存在著很大的不同,為了適應(yīng)汽車的動(dòng)力源的更換所帶來的一系列變化,汽車空調(diào)在形式上也需要做出相應(yīng)的改變。本文基于電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能性需求,設(shè)計(jì)了一套具有乘員艙制冷與制熱、電池冷卻與預(yù)熱、除霧、除霜和PTC加熱器加熱等多種工作模式的熱泵空調(diào)系統(tǒng),該系統(tǒng)在除霜模式下具有更好的乘員艙熱舒適性,并且目前針對于熱泵空調(diào)系統(tǒng)性能的研究大多是基于熱力學(xué)第一定律的。本文從有效能的角度對系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析,為熱泵空調(diào)系統(tǒng)總結(jié)了優(yōu)化方向。同時(shí)為了節(jié)約分析系統(tǒng)性能時(shí)的時(shí)間與成本,設(shè)計(jì)并搭建了熱泵空調(diào)系統(tǒng)性能仿真分析平臺,可用于分析不同工作模式下系統(tǒng)的性能。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）建立了熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要部件的仿真模型,包括渦旋壓縮機(jī)模型、平行流冷凝器模型、平行流蒸發(fā)器模型、板式蒸發(fā)器模型、膨脹閥模型,并建立了關(guān)于壓縮機(jī)容積效率與等熵效率預(yù)測的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型;對平行流冷凝器、平行流蒸發(fā)器、板式蒸發(fā)器仿真模型的精度進(jìn)行了驗(yàn)證,經(jīng)驗(yàn)證模型誤... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PTC風(fēng)暖加熱器結(jié)構(gòu)圖

熱器的趨勢，結(jié)構(gòu)形式如圖1.2所示，水暖PTC加熱器采暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式與傳統(tǒng)汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)相似，主要區(qū)別是將熱源由發(fā)動(dòng)機(jī)替換為PTC加熱器，將PTC加熱器與空調(diào)箱內(nèi)暖風(fēng)芯體相連，通過冷卻液將熱量傳遞給空氣，比風(fēng)暖PTC加熱器的出風(fēng)更為溫和，熱舒適性更好，并且高電壓水暖PTC加熱器不需要放置在空調(diào)箱內(nèi)，更為安全。目前國內(nèi)外很多電動(dòng)汽車，如TESLAMODELS、�？怂�、比亞迪秦等均采用PTC加熱器用于采暖[7]，并且針對PTC加熱器國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。圖1.1PTC風(fēng)暖加熱器結(jié)構(gòu)圖Fig.1.1PTCairheaterschematic圖1.2PTC水暖加熱器結(jié)構(gòu)圖Fig.1.2PTCwaterheaterschematic

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4何賢等人[16]結(jié)合熱泵空調(diào)技術(shù)與汽車空調(diào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了兩種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，一種為采用電磁四通閥的兩換熱器熱泵空調(diào)系統(tǒng)，如圖1.3所示，另一種是采用四個(gè)電磁閥進(jìn)行制冷與制熱模式切換的兩換熱器熱泵空調(diào)系統(tǒng)，如圖1.4所示，并在焓差實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了制冷制熱性能對比分析，在振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行了可靠性測試。從性能分析結(jié)果可以看出，方案1與方案2在相同工況下的換熱量基本相同，兩個(gè)系統(tǒng)的名義制冷量及制熱量均約為2kW，但在環(huán)境溫度為-15℃的低溫工況下制熱量急劇下降，小于1kW。從可靠性方面來看，方案1中的四通閥在振動(dòng)情況下可靠性低，高低壓易竄氣從而損壞系統(tǒng)零部件。因此綜合考慮應(yīng)該盡量避免使用四通閥。圖1.3方案1[16]Fig.1.3Case1圖1.4方案2[16]Fig.1.4Case2軒小波等人[17]為了解決室內(nèi)換熱器在制熱模式下?lián)Q熱性能不足的問題設(shè)計(jì)了一種用于電動(dòng)汽車采暖的三換熱器熱泵空調(diào)系統(tǒng)，如圖1.5所示，在室內(nèi)使用2個(gè)串聯(lián)的換熱器，既充分利用了總成中的有限空間，又提升了室內(nèi)換熱器在制熱模式下的換熱性能。該文還分析了室內(nèi)換熱器數(shù)量對熱泵空調(diào)系統(tǒng)性能的影響，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可得在相同的環(huán)境溫度下，三換熱器系統(tǒng)的制熱量大于雙換熱器系統(tǒng)，并隨著環(huán)境溫度的增大，制熱量提升的比例越大。在相同的環(huán)境溫度下，通過測量除霜出風(fēng)口溫度可知，三換熱器系統(tǒng)除霜、除霧速度更快。故可以使用兩個(gè)室內(nèi)換熱器來緩解熱泵空調(diào)系統(tǒng)低溫工況下制熱量低的問題。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)結(jié)霜融霜實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李會喜.華南理工大學(xué) 2015
[5]基于微通道平行流蒸發(fā)器的電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)性能研究[D]. 方繼華.上海交通大學(xué) 2015



本文編號：3127072