冷藏车光伏储能混合制冷系统设计与研究

发布时间：2023-04-20 03:55

　　本课题针对冷藏车中途和晚上停车时,发动机作为制冷系统唯一动力来源,需怠速带动制冷机工作,因此造成燃油消耗、尾气排放明显增加和使发动机处于不利工况的问题,研究开发一种冷藏车光伏储能混合制冷系统。对冷藏车光伏储能混合制冷系统进行理论研究,提出一种冷藏车光伏储能混合制冷系统新方案,给出系统制冷性能和经济性能评价指标,建立冷藏车光伏储能混合制冷系统的数学模型,并提出系统各部件主要参数的匹配设计方法,设计冷藏车光伏储能混合制冷系统样机,对系统部件进行了匹配和选型。根据冷藏车光伏储能混合制冷系统匹配设计结果,搭建样车并进行试验,试验结果表明:光伏发电储能系统能够顺利驱动电动压缩机工作,累计工作时间大于10.83h,燃油节约量为0.22L/h,机械压缩机和电动压缩机都可在较短时间内从环境温度降低到冷藏温度并保持温度稳定;使用试验与仿真数据对比验证本文所建冷藏车光伏储能混合制冷系统模型的正确性,可应用于后续系统的优化设计中。运用Matlab软件建立冷藏车光伏储能混合制冷系统仿真模型并分析其性能影响因素:仿真分析了太阳辐射强度、太阳能电池温度和最大功率追踪控制对太阳能电池板输出特性的影响;仿真分析了车速...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 冷藏车制冷技术研究现状
    1.3 太阳能汽车研究现状
    1.4 太阳能在冷藏车上的研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第二章 冷藏车光伏储能混合制冷系统理论研究
    2.1 冷藏车光伏储能混合制冷系统结构设计
    2.2 冷藏车光伏储能混合制冷系统性能评价指标
        2.2.1 经济性能
        2.2.2 制冷性能
    2.3 冷藏车光伏储能混合制冷系统理论模型
        2.3.1 太阳能电池数学模型
        2.3.2 太阳辐射逐时化数学模型
        2.3.3 蓄电池数学模型
        2.3.4 光伏逆变器数学模型
        2.3.5 冷藏车厢降温数学模型
        2.3.6 制冷机数学模型
        2.3.7 发动机数学模型
    2.4 冷藏车光伏储能混合制冷系统参数设计
        2.4.1 冷藏车厢体制冷要求
        2.4.2 车厢热负荷确定
        2.4.3 制冷机参数确定
        2.4.4 太阳能电池板总容量确定
        2.4.5 蓄电池容量确定
        2.4.6 光伏控制器参数确定
        2.4.7 光伏逆变器参数确定
    2.5 冷藏车光伏储能混合制冷系统实例设计
    2.6 本章小结
第三章 冷藏车光伏储能混合制冷系统试验研究
    3.1 样车搭建
    3.2 试验目的和方案
        3.2.1 样车搭建前测试目的与方案
        3.2.2 光伏储能混合制冷系统测试目的与方案
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 电动压缩机启动参数分析
        3.3.2 光伏储能混合制冷系统的性能评价指标分析
        3.3.3 光伏储能混合制冷系统充电试验分析
        3.3.4 与传统冷藏车对比分析
    3.4 光伏储能混合制冷系统模型验证
        3.4.1 光伏发电储能系统模型验证
        3.4.2 制冷系统模型验证
    3.5 本章小结
第四章 冷藏车光伏储能混合制冷系统仿真分析
    4.1 冷藏车光伏储能混合制冷系统仿真模型建立
        4.1.1 太阳辐射逐时化仿真模型
        4.1.2 太阳能电池仿真模型
        4.1.3 最大功率跟踪仿真模型
        4.1.4 蓄电池仿真模型
        4.1.5 光伏逆变器仿真模型
        4.1.6 电动压缩机转速控制仿真模型
        4.1.7 制冷系统仿真模型
        4.1.8 发动机仿真模型
    4.2 光伏发电储能系统输出特性影响因素分析
        4.2.1 太阳辐射强度对太阳能电池输出特性影响分析
        4.2.2 温度对太阳能电池输出特性影响分析
        4.2.3 最大功率追踪对太阳能电池输出特性影响分析
        4.2.4 太阳能电池板日均发电量分析
    4.3 制冷系统性能影响因素分析
        4.3.1 冷藏车车速对制冷性能影响分析
        4.3.2 冷凝器换热面积对制冷性能影响分析
        4.3.3 蒸发器换热面积对制冷性能影响分析
        4.3.4 压缩机理论输气量对制冷性能影响分析
    4.4 本章小结
第五章 冷藏车光伏储能混合制冷系统优化设计
    5.1 优化算法介绍
        5.1.1 蚁群优化算法
        5.1.2 混沌优化算法
        5.1.3 混沌蚁群算法优化过程
    5.2 光伏储能混合制冷系统评价指标
        5.2.1 制冷效能系数
        5.2.2 光伏发电经济系数
    5.3 光伏储能混合制冷系统优化设计
        5.3.1 优化变量
        5.3.2 目标函数
        5.3.3 约束条件
        5.3.4 优化结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结
    6.1 论文研究工作总结
    6.2 论文创新点
    6.3 进一步研究工作展望
参考文献
致谢
硕士研究生期间发表的论文
硕士研究生期间申请的发明专利
作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：3794837