發(fā)布時(shí)間：2021-02-05 23:28

　　電動汽車具有能量利用率高、環(huán)保效應(yīng)好、改善能源結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn),得到了各國各地區(qū)政府和企業(yè)的大力發(fā)展支持,整體保有量不斷提升。電動汽車熱系統(tǒng)協(xié)同管理對電動汽車的安全和高效運(yùn)行至關(guān)重要,既要保證三電系統(tǒng)工作在高效安全的溫度區(qū)間內(nèi),也要盡可能地減少熱管理系統(tǒng)的整體能耗,以提高整車的能量利用率。通過試驗(yàn)研究可以充分掌握電動汽車熱系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行條件下的真實(shí)狀況。本課題研究的電動汽車熱系統(tǒng)協(xié)同管理試驗(yàn)平臺正是基于實(shí)際需求,實(shí)現(xiàn)對整車熱系統(tǒng)關(guān)鍵物理參數(shù)和能耗狀況的實(shí)時(shí)測試監(jiān)測,為電動汽車熱系統(tǒng)的協(xié)同管理開發(fā)和先進(jìn)熱管理技術(shù)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供可靠的數(shù)據(jù)支持。本課題的主要研究內(nèi)容如下:（1）基于試驗(yàn)平臺的功能需求分析,設(shè)計(jì)試驗(yàn)平臺開發(fā)流程。在分別對動力電池?zé)嵯到y(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)及大功率電氣元件熱系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的產(chǎn)熱原理、傳熱機(jī)制和熱負(fù)荷需求的研究基礎(chǔ)上,整理得出試驗(yàn)平臺所需測量的關(guān)鍵物理參數(shù)。結(jié)合信號采集方法研究,歸納得出各物理參數(shù)對應(yīng)的測試方法,完成試驗(yàn)平臺總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)。（2）基于試驗(yàn)平臺硬件系統(tǒng)的功能需求分析,對各類傳感器原理進(jìn)行研究,結(jié)合試驗(yàn)平臺所需和實(shí)際使用環(huán)境選取相應(yīng)的傳感器系統(tǒng),整理得出傳感器系統(tǒng)的信號... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

某電動汽車多回路熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論7要求，將熱系統(tǒng)零部件分成三部分進(jìn)行布置：電機(jī)高溫散熱回路、動力電池與空調(diào)系統(tǒng)的換熱回路和其余零部件低溫散熱回路，整體布置如圖1-3所示。該熱系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)綜合考慮了在多種工況下的綜合表現(xiàn)，并考慮到PTC加熱裝置能耗較大，對電機(jī)水溫加以利用，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際測試驗(yàn)證結(jié)果提出可以進(jìn)一步將散熱器與冷凝器并排布置，使用雙風(fēng)扇散熱，避免高溫條件下冷凝器散熱效果不佳的影響。圖1-3某電動汽車多回路熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖方財(cái)義等人[28]在對電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動熱管理系統(tǒng)、空調(diào)熱管理系統(tǒng)等三大熱管理系統(tǒng)進(jìn)行分析歸納的基礎(chǔ)上，提出一個典型的電動汽車整車熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)，如圖1-4所示，但零部件在系統(tǒng)中的匹配還有待進(jìn)一步的CFD仿真和試驗(yàn)研究來完善；并提出可以采用預(yù)加熱和預(yù)降溫的控制策略，在整車充滿電后定時(shí)啟動空調(diào)系統(tǒng)，提高車內(nèi)的環(huán)境舒適性。圖1-4某電動汽車整車熱管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)圖吳禎利[43]在磷酸鐵鋰電池的散熱特性和空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制策略的研究基礎(chǔ)上，從電動汽車整車熱系統(tǒng)協(xié)同管理的角度出發(fā)，提出了一種新型空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對動力電池進(jìn)行主動熱管理，即利用空調(diào)系統(tǒng)的制冷作用對動力電池進(jìn)行散熱降溫，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-5所示。由于結(jié)構(gòu)和負(fù)載的變化，對空調(diào)系統(tǒng)重新進(jìn)行參數(shù)匹配和關(guān)鍵零部件選型，并設(shè)計(jì)了電動壓縮機(jī)模糊控制器，通過對電池包熱管理的空調(diào)系統(tǒng)建模，基于Simulink和Fluent建模與聯(lián)合仿真計(jì)算，驗(yàn)證了新型空調(diào)系統(tǒng)的合理性。

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論8圖1-5考慮電池?zé)峁芾淼哪承滦涂照{(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖戴姆勒旗下的SmartfortwoED采用電力電子單元并聯(lián)冷卻和電池溫度分級控制系統(tǒng)。為了滿足車輛不同使用工況條件下的冷卻需求，該車型采取了車載充電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)和電機(jī)控制器等驅(qū)動系統(tǒng)部件并聯(lián)布置的方式，減少了冷卻回路中整體流動阻力，進(jìn)而減少了對主冷卻水泵的功率需求；對于動力電池則根據(jù)不同的溫度狀況采用不同的冷卻組織形式。特斯拉ModelS采用了獨(dú)特的雙模式熱管理系統(tǒng)，可通過四通閥實(shí)現(xiàn)串行模式和并行模式的切換，如圖1-6所示。在串行模式下，有利于利用充電機(jī)及電機(jī)的熱量給電池預(yù)熱，降低所需加熱器的輸出功率，并可以根據(jù)外界溫度狀況決定是僅需散熱器降溫還是需要Chiller介入；在并行模式下，可以實(shí)現(xiàn)對電池系統(tǒng)的溫度獨(dú)立控制，使其維持在安全高效的溫度范圍內(nèi)。（a）串行模式（b）并行模式圖1-6特斯拉ModelS雙模式熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖


本文編號：3019759