基于LiFePO4電池的混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜玫脑囼?yàn)研究與能耗分析.pdf

1、混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)(HPGHP)將混合動(dòng)力技術(shù)與燃?xì)鉄岜孟嘟Y(jié)合，是為建筑提供冷、熱、生活用水的一種新型空調(diào)設(shè)備。發(fā)展混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜眉夹g(shù)有利于能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與環(huán)境問(wèn)題的舒緩。作為混合動(dòng)力系統(tǒng)重要的組成部分，蓄電池組的匹配和性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有較大影響，因此為混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜闷ヅ涓臃€(wěn)定高效的輔助動(dòng)力源，對(duì)系統(tǒng)的性能提高和能耗降低意義重大。
　　本文的研究工作是以江蘇省科技廳項(xiàng)目“混合動(dòng)力分布式供能系統(tǒng)技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)”

2、（項(xiàng)目編號(hào):BE2009151）為背景，在東南大學(xué)制冷與低溫實(shí)驗(yàn)室的鉛酸電池/原動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)樣機(jī)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一臺(tái)磷酸鐵鋰電池/原動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜脤?shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)不同負(fù)荷工況下的系統(tǒng)性能進(jìn)行了試驗(yàn)，并且借助于eQUEST能耗模擬軟件對(duì)混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)進(jìn)行了空調(diào)季和全年的能耗分析。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)詳細(xì)描述了熱泵系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)的主要部件參數(shù)的影響因素和選擇標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各部件進(jìn)行初步選型，著重

3、分析了蓄電池的選型和技術(shù)參數(shù)，構(gòu)建了一臺(tái)以LiFePO4電池為輔助動(dòng)力源的混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)樣機(jī)。
　　(2)以發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)區(qū)和電池組高效SOC工作區(qū)為基礎(chǔ)，將發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)兩大動(dòng)力分配控制策略、電機(jī)控制策略和蓄電池的能量管理策略相結(jié)合，提出基于綜合燃?xì)庀穆实倪壿嬮T(mén)控制策略。著重研究了LiFePO4電池組能量管理策略，提出電池組等效電路模型和可行的SOC估算方法，通過(guò)CAN總線構(gòu)建鋰電池控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)LiFePO4電池組的實(shí)時(shí)監(jiān)

4、測(cè)與控制。
　　(3)對(duì)鋰電池/原動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)在低負(fù)荷、中等負(fù)荷和大負(fù)荷工況下進(jìn)行了性能測(cè)試，結(jié)果表明:隨著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，制熱量從14.52kW增加到33.13kW，COP從4.76下降到3.25;發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)燃?xì)庀穆屎途C合能量轉(zhuǎn)換效率比鉛酸電池/原動(dòng)機(jī)系統(tǒng)最大可分別高出13.2％、10.2％和11.28％，跟常規(guī)GHP相比較，經(jīng)濟(jì)性能參數(shù)提高更加明顯;余熱回收總量平均比常規(guī)GHP低11.82％左右。<