基于熱泵技術(shù)的純電動轎車熱管理集成開發(fā).pdf

1、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、財力來開發(fā)和生產(chǎn)純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池電動汽車。純電動汽車作為其中的一種類型，目前已有若干車型投放市場。在大量閱讀國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有純電動轎車制冷、制熱、電池及電機的熱管理相對孤立分散，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)動電機廢熱，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)計純電動

2、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)對車內(nèi)制冷。當(dāng)車輛高速運行時，電池發(fā)熱量大，熱管理系統(tǒng)方案將對電池進行冷卻。
　　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，啟動電機熱回收，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，對于純電動轎車熱管理系統(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

3、合熱管理全自動控制系統(tǒng)。硬件方面，使用Altium Designer進行控制器硬件電路原理圖的繪制。軟件方面，采取模塊化的程序設(shè)計思想，使用MatLab/Simulink/Stateflow進行控制系統(tǒng)軟件開發(fā)，并在RTW下實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)C程序代碼的自動生成。
　　然后，在制冷、制熱各典型工況下，對整車熱管理開展系統(tǒng)性能試驗。試驗表明，熱管理系統(tǒng)在測試工況下可滿足對車內(nèi)制冷、制熱的性能要求。在初步的試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過Vector公司

4、的CANape進行控制器的初步在線標(biāo)定試驗。
　　最后，在理論和實驗的基礎(chǔ)上，建立熱管理模型?；贏dvisor平臺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)對整車性能影響。結(jié)果表明，對于冬季制熱模式，相比 PTC熱電阻，純電動轎車采用熱泵系統(tǒng)時，其制熱運行時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)計了純電動轎車熱管理系統(tǒng)，并為其開發(fā)全自動控制系統(tǒng)，實