基于动态规划算法的并联式混合动力燃气热泵系统全局最优控制策略研究
发布时间：2021-04-09 07:06
混合动力燃气热泵系统（HPGHP）将混合动力技术引入传统燃气热泵系统中,对传统燃气热泵系统的燃气发动机工作状态偏离经济运行区域的问题进行优化,从而提高HPGHP系统的一次能源利用率。HPGHP系统实现一次能源利用率优于传统热泵的关键在于优化混合动力驱动系统的控制策略,包括工作模式切换以及驱动系统中燃气发动机和电机的能量匹配,以往的研究中多采用逻辑门限或瞬时优化的方法对系统控制策略进行优化,难以统筹系统高、低负荷工况之间的能量配合,导致部分负荷工况下,系统效率较低。为进一步提高系统效率,本文以东南大学制冷与低温工程实验室搭建的并联式混合动力燃气热泵系统为基础,引入动态规划算法对并联式HPGHP系统控制策略进一步研究,优化系统高、低负荷之间的能量配合,提出全局最优的控制策略。具体研究内容如下:（1）对并联式HPGHP的组成结构进行了系统分析,构建了设备的数学建模。通过对主要设备的研究分析,得到了燃气发动机的万有特性曲线、电机的功率分布曲线、蓄电池的效率分布图以及压缩机的性能曲线,确定了燃气发动机、电机和蓄电池的高效运行区间以及边界条件。（2）以系统的数学模型为基础,引入动态规划算法,分别对...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
并联式混合动力系统
东南大学硕士学位论文12图2.4并联式混合动力燃气热泵系统图热泵系统是系统的功能模块，压缩机接收驱动系统输入的机械功，驱动制冷剂流动，完成制冷/制热的循环，对用户输出冷量/热量。热泵系统设备主要包括压缩机、室内换热器、室外换热器、膨胀阀和四通阀。四通阀用来切换系统制热和制冷工况，实现冬季采暖、夏季制冷的功能。在制热工况下，室内换热器为冷凝器，室外换热器为蒸发器；在制冷工况下，室内换热器为蒸发器，室外换热器为冷凝器。余热回收系统用来回收燃气发动机缸套热量和尾气余热，实现废热再利用的功能，提高系统整体的一次能源利用率。余热回收系统主要设备包括发动机缸套换热器和烟气换热器，以及水泵、储水箱等辅助设备。余热回收系统可以为用户提供生活热水。2.2.2系统工作原理并联式混合动力燃气热泵系统的主要特点和能效优势，是通过燃气发动机和蓄电池-电机的协调配合实现的，根据二者相互配合的方式可以将系统分为4种主要工作模式：电动机单独驱动模式（M）、燃气发动机驱动并给蓄电池充电模式（C）、燃气发动机单独驱动模式（D）和燃气发动机和电动机联合驱动模式（L）。系统不同工作模式的能流图如图2.5所示：图2.5并联式混合动力燃气热泵系统能流图
东南大学硕士学位论文12图2.4并联式混合动力燃气热泵系统图热泵系统是系统的功能模块，压缩机接收驱动系统输入的机械功，驱动制冷剂流动，完成制冷/制热的循环，对用户输出冷量/热量。热泵系统设备主要包括压缩机、室内换热器、室外换热器、膨胀阀和四通阀。四通阀用来切换系统制热和制冷工况，实现冬季采暖、夏季制冷的功能。在制热工况下，室内换热器为冷凝器，室外换热器为蒸发器；在制冷工况下，室内换热器为蒸发器，室外换热器为冷凝器。余热回收系统用来回收燃气发动机缸套热量和尾气余热，实现废热再利用的功能，提高系统整体的一次能源利用率。余热回收系统主要设备包括发动机缸套换热器和烟气换热器，以及水泵、储水箱等辅助设备。余热回收系统可以为用户提供生活热水。2.2.2系统工作原理并联式混合动力燃气热泵系统的主要特点和能效优势，是通过燃气发动机和蓄电池-电机的协调配合实现的，根据二者相互配合的方式可以将系统分为4种主要工作模式：电动机单独驱动模式（M）、燃气发动机驱动并给蓄电池充电模式（C）、燃气发动机单独驱动模式（D）和燃气发动机和电动机联合驱动模式（L）。系统不同工作模式的能流图如图2.5所示：图2.5并联式混合动力燃气热泵系统能流图
本文编号：3127165
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
并联式混合动力系统
东南大学硕士学位论文12图2.4并联式混合动力燃气热泵系统图热泵系统是系统的功能模块，压缩机接收驱动系统输入的机械功，驱动制冷剂流动，完成制冷/制热的循环，对用户输出冷量/热量。热泵系统设备主要包括压缩机、室内换热器、室外换热器、膨胀阀和四通阀。四通阀用来切换系统制热和制冷工况，实现冬季采暖、夏季制冷的功能。在制热工况下，室内换热器为冷凝器，室外换热器为蒸发器；在制冷工况下，室内换热器为蒸发器，室外换热器为冷凝器。余热回收系统用来回收燃气发动机缸套热量和尾气余热，实现废热再利用的功能，提高系统整体的一次能源利用率。余热回收系统主要设备包括发动机缸套换热器和烟气换热器，以及水泵、储水箱等辅助设备。余热回收系统可以为用户提供生活热水。2.2.2系统工作原理并联式混合动力燃气热泵系统的主要特点和能效优势，是通过燃气发动机和蓄电池-电机的协调配合实现的，根据二者相互配合的方式可以将系统分为4种主要工作模式：电动机单独驱动模式（M）、燃气发动机驱动并给蓄电池充电模式（C）、燃气发动机单独驱动模式（D）和燃气发动机和电动机联合驱动模式（L）。系统不同工作模式的能流图如图2.5所示：图2.5并联式混合动力燃气热泵系统能流图
东南大学硕士学位论文12图2.4并联式混合动力燃气热泵系统图热泵系统是系统的功能模块，压缩机接收驱动系统输入的机械功，驱动制冷剂流动，完成制冷/制热的循环，对用户输出冷量/热量。热泵系统设备主要包括压缩机、室内换热器、室外换热器、膨胀阀和四通阀。四通阀用来切换系统制热和制冷工况，实现冬季采暖、夏季制冷的功能。在制热工况下，室内换热器为冷凝器，室外换热器为蒸发器；在制冷工况下，室内换热器为蒸发器，室外换热器为冷凝器。余热回收系统用来回收燃气发动机缸套热量和尾气余热，实现废热再利用的功能，提高系统整体的一次能源利用率。余热回收系统主要设备包括发动机缸套换热器和烟气换热器，以及水泵、储水箱等辅助设备。余热回收系统可以为用户提供生活热水。2.2.2系统工作原理并联式混合动力燃气热泵系统的主要特点和能效优势，是通过燃气发动机和蓄电池-电机的协调配合实现的，根据二者相互配合的方式可以将系统分为4种主要工作模式：电动机单独驱动模式（M）、燃气发动机驱动并给蓄电池充电模式（C）、燃气发动机单独驱动模式（D）和燃气发动机和电动机联合驱动模式（L）。系统不同工作模式的能流图如图2.5所示：图2.5并联式混合动力燃气热泵系统能流图
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