混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)的構(gòu)建與試驗(yàn)研究.pdf

1、步入21世紀(jì)以來(lái)，能源與環(huán)境已經(jīng)是世界各國(guó)急需解決的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題，開發(fā)新型先進(jìn)的暖通空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備已經(jīng)是當(dāng)今空調(diào)技術(shù)的重要任務(wù)。燃?xì)鉄岜貌捎锰烊粴庾鳛轵?qū)動(dòng)能源，由于其清潔、高效、與電網(wǎng)系統(tǒng)形成互補(bǔ)等優(yōu)點(diǎn)逐漸得到人們的關(guān)注。
　　常規(guī)燃?xì)鉄岜猛ǔＭㄟ^(guò)改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或節(jié)氣門開度來(lái)調(diào)節(jié)輸出功率與室內(nèi)負(fù)荷相匹配，由于室內(nèi)負(fù)荷的波動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況變動(dòng)頻繁，常常偏離耗油經(jīng)濟(jì)區(qū)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率降低、熱損失大。本文通過(guò)將混合動(dòng)力技術(shù)

2、應(yīng)用到常規(guī)燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)中，形成新型的空調(diào)技術(shù)--混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)(HPGHP)，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)兩個(gè)動(dòng)力之間相互合理的協(xié)調(diào)和配合，使發(fā)動(dòng)機(jī)一直工作在運(yùn)行經(jīng)濟(jì)區(qū)，有效地避免了常規(guī)燃?xì)鉄岜玫娜毕荨?br>　　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)研究與開發(fā)”(項(xiàng)目編號(hào)：BE2009151)為背景，通過(guò)搭建一臺(tái)混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)樣機(jī)，對(duì)不同負(fù)荷工況下的系統(tǒng)性能進(jìn)行試驗(yàn)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1)本文詳

3、細(xì)分析了三種不同混合動(dòng)力系統(tǒng)--串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式的優(yōu)缺點(diǎn)，為了降低初投資和運(yùn)行維護(hù)成本，確定以并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)為研究對(duì)象。同時(shí)對(duì)熱泵系統(tǒng)原理進(jìn)行分析以及余熱回收系統(tǒng)--簡(jiǎn)單串聯(lián)、簡(jiǎn)單并聯(lián)和旁通串聯(lián)進(jìn)行比較，確定以旁通串聯(lián)的方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行余熱回收。初步設(shè)計(jì)了一個(gè)并聯(lián)式混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)，詳細(xì)的描述系統(tǒng)主要部件參數(shù)的影響因素和選擇標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)對(duì)各部件進(jìn)行初步選型，構(gòu)建并聯(lián)式混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)樣機(jī)。
　　2)通過(guò)對(duì)四種控制策略

4、的詳細(xì)分析，本文提出基線控制策略和優(yōu)化曲線控制策略相結(jié)合，以最小燃料消耗率為目標(biāo)的能量控制策略，并詳細(xì)分析該能量控制策略的具體操作流程和6種模式之間的相互切換及功率分配的方法和策略。對(duì)于電機(jī)的控制采用矢量控制配合CAN與電腦相連接，通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩進(jìn)行精確控制。蓄電池SOC控制策略采用開路電壓法，通過(guò)靜電壓與SOC的一定線性關(guān)系進(jìn)行蓄電池能量控制。
　　3)通過(guò)并聯(lián)式混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)在低負(fù)荷、中等

5、負(fù)荷、大負(fù)荷等工況下的性能進(jìn)行了測(cè)試試驗(yàn)，結(jié)果表明：在各工況下壓縮機(jī)功率、制熱量均隨著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增大；熱泵系統(tǒng)性能系數(shù)(COP)在2.9-4.25之間，隨著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而降低；混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜冒l(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)工況(中等負(fù)荷)平均燃料轉(zhuǎn)換效率約為0.20；混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜冒l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)并充電工況(低負(fù)荷)燃料轉(zhuǎn)換效率比相同負(fù)荷下的常規(guī)燃?xì)鉄岜酶?6.7％，平均燃料轉(zhuǎn)換效率約為0.195；混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜冒l(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)工況