基于熱泵技術(shù)的純電動(dòng)轎車熱管理集成開發(fā)

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1、學(xué)校代號(hào)10532學(xué)號(hào)S12022002分類號(hào)TK323密級(jí)公開碩士學(xué)位論文基于熱泵技術(shù)的純電動(dòng)轎車熱管理集成開發(fā)學(xué)位申請(qǐng)人姓名馬自會(huì)培養(yǎng)單位機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱楊小龍副教授學(xué)科專業(yè)動(dòng)力工程及工程熱物理研究方向汽車電子控制論文提交日期2015年05月10日學(xué)校代號(hào)：10532學(xué)號(hào)：S12022002密級(jí)：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于熱泵技術(shù)的純電動(dòng)轎車熱管理集成開發(fā)學(xué)位申請(qǐng)人姓名：馬自會(huì)導(dǎo)師姓名及職稱：楊小龍副教授培養(yǎng)單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院專業(yè)名稱：動(dòng)力工程及工程熱物理論文提交日期：2015年5

2、月10日論文答辯日期：2015年5月26日答辯委員會(huì)主席：龔金科教授ThermalManagementDevelopmentofBatteryElectricVehiclebasedHeatPumpbyMaZihuiB.E.(HuNanUniversityofTechnology)2012M.S.(HuNanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofscienceinPo

3、werEngineeringandEngineeringThermophysicsintheGraduateschoolofHuNanUniversitySupervisorProfessorYangXiaolongMay,2015湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲巧本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研巧所取得的研究成果。除了文中特別加標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研巧做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意

4、識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。Ｉ作者簽名：葛旬今曰期心廬６皆吁日學(xué)位論文版巧使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)瑚南大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分兩容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文本學(xué)位論文屬于１、保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。＂２、不保密ｅＣ。＂（請(qǐng)?jiān)谏舷鄳?yīng)方框內(nèi)打７）作者簽名日期：長

5、年《月＾日導(dǎo)師簽名：〇曰期：專月、＾基于熱泵技術(shù)的純電動(dòng)轎車熱管理集成開發(fā)摘要隨著環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)峻，全球各主要車企都投入了大批的人力、物力、財(cái)力來開發(fā)和生產(chǎn)純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池電動(dòng)汽車。純電動(dòng)汽車作為其中的一種類型，目前已有若干車型投放市場(chǎng)。在大量閱讀國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有純電動(dòng)轎車制冷、制熱、電池及電機(jī)的熱管理相對(duì)孤立分散，不能有效的統(tǒng)一集成化管理的問題，利用熱泵技術(shù)，提出一種制熱模式回收驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱，制冷模式兼顧電池冷卻的整車綜合熱管理系統(tǒng)。首先，利用熱泵技術(shù)，設(shè)計(jì)純電

6、動(dòng)轎車整車綜合熱管理系統(tǒng)方案。1）夏季工況，車內(nèi)制冷同傳統(tǒng)汽車空調(diào)一樣，通過制冷循環(huán)對(duì)車內(nèi)制冷。當(dāng)車輛高速運(yùn)行時(shí)，電池發(fā)熱量大，熱管理系統(tǒng)方案將對(duì)電池進(jìn)行冷卻。2）冬季工況，車內(nèi)制熱采取熱泵循環(huán)從車外獲取熱量。同時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)熱回收，通過板式換熱器回收熱量，提高制熱效果，降低制熱功耗。其次，對(duì)于純電動(dòng)轎車熱管理系統(tǒng)方案，開發(fā)研制了基于飛思卡爾（Freescale）16位微控制器MC9S12XEP100的綜合熱管理全自動(dòng)控制系統(tǒng)。硬件方面，使用AltiumDesigner進(jìn)行控制器硬件電路原理圖的繪制。軟件方面，

7、采取模塊化的程序設(shè)計(jì)思想，使用MatLab/Simulink/Stateflow進(jìn)行控制系統(tǒng)軟件開發(fā)，并在RTW下實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)C程序代碼的自動(dòng)生成。然后，在制冷、制熱各典型工況下，對(duì)整車熱管理開展系統(tǒng)性能試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，熱管理系統(tǒng)在測(cè)試工況下可滿足對(duì)車內(nèi)制冷、制熱的性能要求。在初步的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過Vector公司的CANape進(jìn)行控制器的初步在線標(biāo)定試驗(yàn)。最后，在理論和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立熱管理模型。基于Advisor平臺(tái)將其集成到整車模型中，考查在冬季制熱模式，新型的基于熱泵技術(shù)的熱管理系統(tǒng)對(duì)整車性能影響

8、。結(jié)果表明，對(duì)于冬季制熱模式，相比PTC熱電阻，純電動(dòng)轎車采用熱泵系統(tǒng)時(shí)，其制熱運(yùn)行時(shí)的整車電能消耗可降低16.4%，續(xù)駛里程可提高18.3%。本文較為全面的研究設(shè)計(jì)了純電動(dòng)轎車熱管理系統(tǒng)，并為其開發(fā)全自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整車熱管理一體化調(diào)節(jié)，對(duì)純電動(dòng)轎車熱管理系統(tǒng)的發(fā)展及商品化具有一定的促進(jìn)意義。關(guān)鍵詞：純電動(dòng)轎車；熱泵技術(shù)；整車熱管理；控制系統(tǒng)開發(fā)II碩士學(xué)位論文AbstractAlongwith