隨著電動汽車技術(shù)的發(fā)展,電池熱安全的越來越受到關(guān)注,新的熱管理技術(shù)不斷應(yīng)運而生。其中,熱泵直冷熱控技術(shù)憑借其高效快速響應(yīng)和過熱應(yīng)急管控等顯著優(yōu)勢正在成為熱管理的重要方案之一。本文以電動汽車整包電池為熱管理對象開展熱泵直冷實驗研究,探索熱管理控制過程中主要控制信號的熱性能應(yīng)對與管控效果,并進一步以熱泵直冷系統(tǒng)中的壓縮機為主控對象,重點研究電動汽車熱工況下的控制策略及其方案的實驗性能驗證。研究的首要工作是搭建一套獨立的熱泵直冷電池熱管理系統(tǒng)實驗臺。實驗臺的熱管理對象是全尺寸的模擬電池包,熱管理系統(tǒng)滿足電池包的最大產(chǎn)熱量匹配能力,將NI設(shè)備熱工數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與車用原型控制器RapidECU結(jié)合應(yīng)用,保證對熱管理控制過程的實時精準測控。在實驗系統(tǒng)上,開展基本控制及其熱特征的實驗研究。主要探究了電池包不同放電倍率下壓縮機轉(zhuǎn)速的冷卻效能,以及熱管理過程延時特性。實驗結(jié)果表明,在恒放電倍率下,壓縮機轉(zhuǎn)速增高,功耗增加的同時制冷量在增加,過高轉(zhuǎn)速往往會引起系統(tǒng)COP的下降,并伴隨電池冷卻溫度下降的減緩,吻合電池產(chǎn)熱及系統(tǒng)和電池內(nèi)部的傳熱環(huán)境。當電池放電倍率線性動態(tài)變化時,為了達到最佳的電池降溫效果,壓縮... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 電池產(chǎn)熱機理與熱管理技術(shù)
    1.3 熱管理控制方法與實現(xiàn)
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 熱泵直冷熱管理系統(tǒng)及其控制實現(xiàn)
    2.1 整車電池包的設(shè)計成組
        2.1.1 電池包的設(shè)計
        2.1.2 電池包內(nèi)蒸發(fā)冷板設(shè)計與傳熱強化
    2.2 熱泵直冷系統(tǒng)及測控系統(tǒng)
        2.2.1 熱管理系統(tǒng)的主要部件
        2.2.2 控制系統(tǒng)的主要部件
    2.3 控制算法的開發(fā)與實現(xiàn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 實驗系統(tǒng)基本控制熱特征
    3.1 電池包放電倍率恒定
        3.1.1 壓縮機的變動性
        3.1.2 電池熱負荷的控變性
    3.2 電池包放電倍率動態(tài)變化
        3.2.1 電池放電倍率線性增加
        3.2.2 電池放電倍率線性降低
        3.2.3 電池放電倍率折線變化
    3.3 熱管理過程的延時特性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 典型回饋控制與溫變性研究
    4.1 反饋控制
        4.1.1 反饋控制架構(gòu)及控制策略
        4.1.2反饋控制過程實驗
        4.1.3 反饋控制算法優(yōu)化
    4.2 前饋控制
        4.2.1 前饋控制架構(gòu)及控制策略
        4.2.2前饋控制過程實驗
        4.2.3 前饋控制算法的優(yōu)化
    4.3 反饋控制與前饋控制的綜合應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于行駛工況熱管理控制比對分析
    5.1 行駛工況選擇
    5.2 NEDC工況下熱管理控制方案設(shè)計
        5.2.1 控制策略制定
        5.2.2 模糊控制器設(shè)計及控制模型搭建
    5.3 NEDC工況熱管理實驗探究
        5.3.1 實驗過程
        5.3.2 實驗結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
作者簡介及在學期間所取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]電動汽車用鋰電池熱管理系統(tǒng)研究[D]. 許可俊.西安科技大學 2019
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[7]純電動汽車熱管理系統(tǒng)仿真與智能控制研究[D]. 王浩.山東大學 2019
[8]直冷式電池成組熱管理及其實驗[D]. 苑盟.吉林大學 2019
[9]鋰離子電池熱效應(yīng)分析及散熱優(yōu)化設(shè)計[D]. 朱志賢.北京交通大學 2019
[10]某型純電動汽車熱管理系統(tǒng)研究分析[D]. 高峰.合肥工業(yè)大學 2019



本文編號：3726371