纯电动汽车空调低温工况下制热控制策略的研究与实现
发布时间：2021-12-10 20:11
近年来,国家大力倡导新能源汽车,纯电动汽车迎来了前所未有的发展机遇。纯电动汽车空调系统对纯电动汽车的安全性和舒适性等都有重要影响,因此研究设计一款纯电动汽车空调控制器及其策略意义重大。本文依托某款微型纯电动汽车,在分析纯电动汽车空调系统及控制策略的现状后,针对纯电动汽车空调低温工况下现今存在的问题点,在热泵空调的基础上对低温工况下的纯电动汽车制热控制策略进行了研究与设计。在模糊控制策略及模糊-PID控制策略的基础上实现了纯电动汽车空调低温工况下的制热控制策略。本文的主要研究内容如下:1.梳理了当前纯电动汽车空调系统及其空调控制策略的发展现状。通过研究国内外纯电动汽车空调系统及控制策略的发展趋势及应用,分析出了纯电动汽车空调在制热方面主要有制热效率以及热泵低温启动等问题。2.在Matlab/Simulink软件的平台上搭建纯电动汽车空调系统的热负荷模型。通过性能实验得到了热泵系统制热换热器和PTC加热器的制热性能数据,在实验数据的基础上,搭建纯电动汽车空调系统的热负荷模型。3.本文从解决问题和顺应发展趋势的角度出发,提出了一种低温工况下纯电动汽车空调系统的制热控制策略。由于纯电动汽车热泵...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 纯电动汽车空调系统研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 纯电动汽车空调系统现存问题
1.3.1 制热效率问题
1.3.2 热泵低温启动问题
1.4 本文主要研究内容
1.5 本章小结
第2章 纯电动汽车空调系统与控制策略研究
2.1 纯电动汽车空调系统研究
2.1.1 纯电动汽车空调系统
2.1.2 纯电动汽车空调系统控制指标
2.2 纯电动汽车空调控制系统框架
2.2.1 纯电动汽车空调控制系统需求分析
2.2.2 纯电动汽车空调控制系统框架组成
2.3 空调控制策略理论研究
2.3.1 常用空调控制策略研究
2.3.2 本文研究空调低温制热控制策略
2.4 本章小结
第3章 纯电动汽车空调制热系统模型搭建
3.1 外界环境带来的热量负荷模型搭建
3.1.1 车身交换热量模型搭建
3.1.2 新风热量模型搭建
3.1.3 人体散热热量模型搭建
3.1.4 太阳辐射热量模型搭建
3.2 制热换热器热负荷模型搭建
3.2.1 热泵实验数据分析
3.2.2 制热换热器热负荷模型建立
3.3 PTC加热器热负荷模型搭建
3.3.1 PTC加热器实验数据分析
3.3.2 PTC加热器热负荷模型优化
3.4 温度计算模型搭建
3.5 本章小结
第4章 纯电动汽车空调低温制热控制策略设计与实现
4.1 典型低温制热控制策略设计与建模
4.1.1 典型低温瞬态补偿控制策略设计
4.1.2 典型低温稳态控制策略设计
4.1.3 典型低温控制策略建模
4.2 超低温制热控制策略设计与建模
4.2.1 超低温制热控制策略设计
4.2.2 低温工况下制热控制策略建模
4.3 纯电动汽车工况仿真与分析
4.3.1 典型低温工况仿真
4.3.2 超低温工况仿真
4.4 制热控制策略软件设计及实现
4.4.1 控制系统软件架构
4.4.2 系统管理服务模块
4.4.3 制热功能模块
4.4.4 压缩机控制模块
4.5 本章小结
第5章 纯电动汽车空调控制系统测试与验证
5.1 纯电动汽车空调系统测试环境搭建
5.2 纯电动汽车空调控制器功能测试与验证
5.2.1 压缩机控制功能测试
5.2.2 PTC加热器控制功能测试
5.2.3 冷暖电机控制功能测试
5.2.4 鼓风机控制功能测试
5.3 纯电动汽车空调制热功能验证与分析
5.3.1 典型低温工况制热功能验证与分析
5.3.2 超低温工况制热功能验证与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Exergy Analysis of Electric Vehicle Heat Pump Air Conditioning System with Battery Thermal Management System[J]. ZHANG Kexin,LI Ming,YANG Changhai,SHAO Zhiyuan,WANG Lihong. Journal of Thermal Science. 2020(02)
[2]二次回路热泵空调系统制冷剂充注量的实验研究[J]. 章伟,李康,余军,韩南奎,胡莎莎,周萍. 低温与超导. 2019(12)
[3]新能源汽车空调系统的检测[J]. 胡春红. 内燃机与配件. 2019(20)
[4]基于随机非线性系统自适应神经网络的电机控制策略[J]. 任海东. 自动化应用. 2019(09)
[5]模糊PID控制算法在电锅炉温度控制系统中的应用[J]. 胡新新. 信息技术与信息化. 2019(08)
[6]跨临界CO2电动汽车空调系统性能分析[J]. 俞彬彬,王丹东,向伟,余浩弘,陈江平. 上海交通大学学报. 2019(07)
[7]基于变论域模糊控制算法的树木年轮测量仪直流电机转速控制[J]. 姚建峰,卢军,郑一力,王雪峰,赵燕东,尘兴灿,雷冠南,唐守正. 农业工程学报. 2019(14)
[8]电动汽车热管理系统设计及应用进展[J]. 黎帅. 汽车实用技术. 2019(13)
[9]某电动汽车整车热负荷仿真模型的建立及分析[J]. 叶立,赵天玮,陈宇,瞿成,李慧丽,张作贵. 新型工业化. 2019(05)
[10]电动空调PTC加热器控制方案设计[J]. 王新树,孔令静,付超,张飞. 北京汽车. 2019(02)
博士论文
[1]电动汽车热泵空调系统性能及其影响因素的试验研究[D]. 彭发展.北京理工大学 2015
[2]插电式混合动力电动汽车能量管理策略研究[D]. 张冰战.合肥工业大学 2011
硕士论文
[1]寒冷地区电动汽车空调系统制热性能实验研究[D]. 张雪.哈尔滨商业大学 2019
[2]纯电动汽车动力系统参数匹配及验证[D]. 张小强.南京理工大学 2018
[3]基于DSP的汽车空调控制系统的研究与实现[D]. 王雷.安徽理工大学 2018
[4]高温聚合物PTC复合材料的研究[D]. 黄玉.南昌航空大学 2017
[5]纯电动汽车热泵空调系统特性研究[D]. 马磊.上海交通大学 2017
[6]电动汽车热泵空调控制策略研究[D]. 郭冲.北京理工大学 2016
[7]基于智能控制算法的汽车空调控制器设计[D]. 刘宽.华南理工大学 2016
[8]基于操纵意图识别的新能源汽车经济性控制策略的研究[D]. 周易.合肥工业大学 2016
[9]纯电动汽车空调系统仿真及控制算法优化[D]. 陈飞.中北大学 2015
[10]基于热泵技术的纯电动轿车热管理集成开发[D]. 马自会.湖南大学 2015
本文编号：3533312
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 纯电动汽车空调系统研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 纯电动汽车空调系统现存问题
1.3.1 制热效率问题
1.3.2 热泵低温启动问题
1.4 本文主要研究内容
1.5 本章小结
第2章 纯电动汽车空调系统与控制策略研究
2.1 纯电动汽车空调系统研究
2.1.1 纯电动汽车空调系统
2.1.2 纯电动汽车空调系统控制指标
2.2 纯电动汽车空调控制系统框架
2.2.1 纯电动汽车空调控制系统需求分析
2.2.2 纯电动汽车空调控制系统框架组成
2.3 空调控制策略理论研究
2.3.1 常用空调控制策略研究
2.3.2 本文研究空调低温制热控制策略
2.4 本章小结
第3章 纯电动汽车空调制热系统模型搭建
3.1 外界环境带来的热量负荷模型搭建
3.1.1 车身交换热量模型搭建
3.1.2 新风热量模型搭建
3.1.3 人体散热热量模型搭建
3.1.4 太阳辐射热量模型搭建
3.2 制热换热器热负荷模型搭建
3.2.1 热泵实验数据分析
3.2.2 制热换热器热负荷模型建立
3.3 PTC加热器热负荷模型搭建
3.3.1 PTC加热器实验数据分析
3.3.2 PTC加热器热负荷模型优化
3.4 温度计算模型搭建
3.5 本章小结
第4章 纯电动汽车空调低温制热控制策略设计与实现
4.1 典型低温制热控制策略设计与建模
4.1.1 典型低温瞬态补偿控制策略设计
4.1.2 典型低温稳态控制策略设计
4.1.3 典型低温控制策略建模
4.2 超低温制热控制策略设计与建模
4.2.1 超低温制热控制策略设计
4.2.2 低温工况下制热控制策略建模
4.3 纯电动汽车工况仿真与分析
4.3.1 典型低温工况仿真
4.3.2 超低温工况仿真
4.4 制热控制策略软件设计及实现
4.4.1 控制系统软件架构
4.4.2 系统管理服务模块
4.4.3 制热功能模块
4.4.4 压缩机控制模块
4.5 本章小结
第5章 纯电动汽车空调控制系统测试与验证
5.1 纯电动汽车空调系统测试环境搭建
5.2 纯电动汽车空调控制器功能测试与验证
5.2.1 压缩机控制功能测试
5.2.2 PTC加热器控制功能测试
5.2.3 冷暖电机控制功能测试
5.2.4 鼓风机控制功能测试
5.3 纯电动汽车空调制热功能验证与分析
5.3.1 典型低温工况制热功能验证与分析
5.3.2 超低温工况制热功能验证与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Exergy Analysis of Electric Vehicle Heat Pump Air Conditioning System with Battery Thermal Management System[J]. ZHANG Kexin,LI Ming,YANG Changhai,SHAO Zhiyuan,WANG Lihong. Journal of Thermal Science. 2020(02)
[2]二次回路热泵空调系统制冷剂充注量的实验研究[J]. 章伟,李康,余军,韩南奎,胡莎莎,周萍. 低温与超导. 2019(12)
[3]新能源汽车空调系统的检测[J]. 胡春红. 内燃机与配件. 2019(20)
[4]基于随机非线性系统自适应神经网络的电机控制策略[J]. 任海东. 自动化应用. 2019(09)
[5]模糊PID控制算法在电锅炉温度控制系统中的应用[J]. 胡新新. 信息技术与信息化. 2019(08)
[6]跨临界CO2电动汽车空调系统性能分析[J]. 俞彬彬,王丹东,向伟,余浩弘,陈江平. 上海交通大学学报. 2019(07)
[7]基于变论域模糊控制算法的树木年轮测量仪直流电机转速控制[J]. 姚建峰,卢军,郑一力,王雪峰,赵燕东,尘兴灿,雷冠南,唐守正. 农业工程学报. 2019(14)
[8]电动汽车热管理系统设计及应用进展[J]. 黎帅. 汽车实用技术. 2019(13)
[9]某电动汽车整车热负荷仿真模型的建立及分析[J]. 叶立,赵天玮,陈宇,瞿成,李慧丽,张作贵. 新型工业化. 2019(05)
[10]电动空调PTC加热器控制方案设计[J]. 王新树,孔令静,付超,张飞. 北京汽车. 2019(02)
博士论文
[1]电动汽车热泵空调系统性能及其影响因素的试验研究[D]. 彭发展.北京理工大学 2015
[2]插电式混合动力电动汽车能量管理策略研究[D]. 张冰战.合肥工业大学 2011
硕士论文
[1]寒冷地区电动汽车空调系统制热性能实验研究[D]. 张雪.哈尔滨商业大学 2019
[2]纯电动汽车动力系统参数匹配及验证[D]. 张小强.南京理工大学 2018
[3]基于DSP的汽车空调控制系统的研究与实现[D]. 王雷.安徽理工大学 2018
[4]高温聚合物PTC复合材料的研究[D]. 黄玉.南昌航空大学 2017
[5]纯电动汽车热泵空调系统特性研究[D]. 马磊.上海交通大学 2017
[6]电动汽车热泵空调控制策略研究[D]. 郭冲.北京理工大学 2016
[7]基于智能控制算法的汽车空调控制器设计[D]. 刘宽.华南理工大学 2016
[8]基于操纵意图识别的新能源汽车经济性控制策略的研究[D]. 周易.合肥工业大学 2016
[9]纯电动汽车空调系统仿真及控制算法优化[D]. 陈飞.中北大学 2015
[10]基于热泵技术的纯电动轿车热管理集成开发[D]. 马自会.湖南大学 2015
本文编号：3533312
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