纯电动汽车冬季冷启动阶段热管理策略影响续驶里程分析

针对纯电动汽车冬季续驶里程严重衰减的问题,本文通过建立以电池产热、空调负荷为参数的汽车续驶里程数学模型,仿真分析冬季冷启动时,美国高速公路燃料经济性测试工况(HWFET)、新欧洲行驶工况(NEDC)、中国乘用车行驶工况(CLTC-P)三种行驶工况下热泵供暖及环境温度(AT)、舱内温度(CT)对整车续驶里程和车载电池的影响。经与实测数据进行对比,仿真与实验匹配度较好。研究结果表明:三种工况下,AT下降、CT上升均使续驶里程逐渐衰减;AT为0℃,CT为15、20、25℃时,CLTC-P工况续驶里程分别衰减21.46%、27.74%、33.19%;纯电动汽车冷启动时,三种热量分配策略对续驶里程影响不同,当热泵热量全部用于加热电池时能适当恢复电池电量,在NEDC和CLTC-P工况下,电池最大荷电状态(SOC)相比初始SOC增加了1.52%、2.03%,使用热泵能增加一定的续航里程。     

电动汽车热泵系统低温工况的制热性能实验研究

为研究低温时电动汽车热泵空调系统的制热性能,本文通过搭建空气源热泵空调系统实验台,实验研究了电动汽车热泵空调系统在环境温度为-10~0℃的低温工况下的制热性能,分析了压缩机转速(2000~5000 r/min)、HVAC总成进风量(300~400 m^3/h)和环境温度对该热泵系统性能的影响,最后通过推导公式,估算电动汽车在使用空调系统后的续航里程。实验结果表明:随着压缩机转速的增加,压缩机排气温度、排气压力和系统制热量均增加,而COP下降;当保持压缩机转速和环境温度不变时,HVAC总成进风量从300 m^3/h增至400 m^3/h,制热量增加约13.3%~26.0%,COP增加约0.03~0.80;在其他条件不变时,当环境温度从-10℃升至0℃,热泵空调系统的制热量增加约60.9%~71.0%,COP增加约0.51~0.63;通过公式进行计算,当环境温度为-10~0℃时,在达到相同制热量条件下,热泵空调系统可在PTC加热器的基础上使续航里程提高13.5%~20.8%。     

纯电动汽车热泵空调系统优化

针对纯电动汽车在冬季行驶过程中热泵空调系统外部换热器结冰失效的问题,提出增加主动式可调节进气格栅以及使用分层空调系统的优化设计方案,并通过整车环境模拟试验进行验证。结果表明:车辆装配主动式可调节进气格栅,运行1 h后,外部换热器的最大结霜面积不超过总面积的30%,热泵空调系统可以一直正常工作;在相同条件下,分层空调系统出风口温度较传统空调系统高5～6℃,达到设定目标温度用时更短,该方案既可增加整车续航里程,又具有较高的制热效率及整车舒适性。     

电动汽车蒸汽喷射式低温热泵空调系统性能研究

本文设计并研制了一种应用于电动汽车的新型蒸汽喷射式热泵空调系统,并将空调系统实物样机在测试台架上进行了性能试验。试验结果表明:蒸汽喷射器和中间补气涡旋压缩机的引入可有效降低压缩机排气温度。相较于PTC电加热制热方式,本文研究中热泵空调系统采暖方式最少可降低制热功耗2 169 W,最少可有效提升电动汽车的续航里程16.9%。     

纯电动汽车两种热泵空调系统的实验研究

为解决纯电动汽车采暖时采用电加热方式导致能源利用率低,降低纯电动车的续航里程这一问题,本文设计了分别采用四通阀和阀组的热泵空调系统并搭建了实验台,通过实验测试了系统的制冷量、制热量及耐振动性能。结果表明:采用四通阀的热泵空调系统与采用阀组的热泵空调系统在名义工况下制冷量和制热量约为2 kW,两套系统制冷模式时的出风温度皆为15.3℃,制热模式时的出风温度分别为41.3℃和38.2℃;两种热泵空调系统在低温工况下制热量均降至800 W左右;采用四通阀的热泵空调系统在振动状态下易出现窜气导致系统工作不稳定,损坏压缩机;采用阀组的热泵空调系统在振动状态下运行稳定。     

电动汽车热泵空调系统在严寒地区的试验研究

热泵空调系统作为电动汽车的辅助子系统,其能耗的降低对于提升电动汽车续航能力至关重要。本文试验对比分析电动汽车热泵空调系统和PTC电加热器的冬季制热性能,结果表明,热泵空调系统的制热效率约为PTC系统的2倍多,节省电量60%以上。     

采用水冷冷凝器的电动汽车热泵系统制热和抗结霜性能试验研究

热泵技术由于具有比电加热显著提升的制热效率,近年来逐渐应用于电动汽车以期提高冬季续航里程。文章设计了一套电动汽车热泵系统,该系统取消了传统热泵的车外冷凝器,而以低温散热器作为主要的散热和吸热部件。根据实车的零部件部件要求搭建了该热泵系统的测试台架,台架试验结果表明该热泵系统在-7℃环境下,纯热泵工况下的制热能力可以达到5.4 kW,COP可以达到2.4。通过模拟电机电控的余热回收效果,试验发现低于30%的余热可以被该系统吸收用于制热。试验也表明这种类型的热泵系统在湿度较高的情况下同样存在结霜的问题,且结霜开始的时间与环境湿度和压缩机转速关系紧密。     

智能电动汽车高低温续航测试

电动汽车高低温续航里程一直是行业的难点和痛点,消费者在购车时越来越关注这个问题。因此对高低温续航里程的研究显得尤为重要,采用直接式热泵空调技术可有效提升低温续驶里程,依据中国汽车技术研究中心(以下简称中汽研)发布的中国电动汽车测评(EV-TEST)管理规则进行高温续航测试,依据中汽研发布的CCRT管理规则2020版对某款智能电动汽车进行低温续航里程测试,根据测试结果重点对低温续航工况下的整车能耗进行分析,优化控制策略后再一次测试,结果显示提升明显。     

提高新能源汽车热泵空调能效比的策略分析

新能源汽车热泵空调系统使用电能利用制冷剂作为介质将低位热源中的热量转移到高位热源的车室内,在环境0℃以上时其COP大于1,能效比远高于采用PTC电加热的采暖方式。然而在冬季环境温度低于0℃且小于湿空气露点温度时,因为室外换热器结霜堵塞换气通道,影响吸热,造成换热效率低下,从而缩短了新能源汽车冬季的续航里程,为了消除换热器结霜,国内外对此在换热器材料及结构方面、空调管道控制及选用制冷剂等方面做了各种研究试验,该文结合试验测试主要在融霜控制策略及对使用的各类汽车制冷剂性能做对比分析。     

电动汽车空调与电池热管理系统设计与验证

随着世界各国对环境问题的日益重视,纯电动汽车已受到广泛青睐。纯电动汽车也日益普及并且得到了越来越多消费者的认可,但是用户对车辆的充电时间和续航里程更为关注,而车辆的充电时间和续航里程很大程度上受限于电池热管理,本文讲述了某车型纯电动汽车电池热管理系统的设计和试验验证过程,凸显了电池热管理对纯电动汽车的重要性。     

Advantages of a Combined System for Metering and Regulating Heat Consumption

Advantages are considered for a combined system for metering and regulating heat consumption, and data are given on the reduction in heat consumption without deterioration in conditions in such a system.     

空气热交换器的适用性分析

为了分析空气热交换器的节能效果及适用性,在对已有的显热和全热热交换器进行性能检测的同时,也对室外空气的温湿度进行测量,以便计算空调运行时间内新风的能耗。分析结果表明,全热空气热交换器回收排风余热的能力是显热空气热交换器的4倍左右。     

Advantages of the New VKT-7 Heat Calculator

Development data are given for an energy-independent (battery-powered) calculator for heat meters for use in open and closed water-based heat supply. Technical characteristics are given together with uses and also methods of monitoring heat consumption conditions and data processing for abnormal situations.     

Specific Heat Measurements by a Thermal Relaxation Method: Influence of Convection and Conduction

This paper involves the well-known thermal relaxation method for measurement of the specific heat (c) of thin solid samples. Although this method was applied successfully in recent years for the characterization of different materials, in this work some aspects that must be taken into account in order to avoid problems based on satisfying the required experimental conditions of heat flux imposed by the physical model used for data analysis and processing will be discussed. For this purpose, for a given experimental geometry, the heat diffusion equation will be solved in order to obtain the sample’s requirements for reliable measurements of c, regarding its thickness and thermal conductivity. An experimental device is described that can be used for the study of the influence of heat dissipation by convection on the method. A computer simulation was performed for comparing the simple model with one that takes to in account the gradient of temperature inside the sample. The results of measurements are presented.Paper presented at the Seventeenth European Conference on Thermophysical Properties, September 5–8, 2005, Bratislava, Slovak Republic.Part of this work was performed when the author was at Universidad de La Habana, Facultad de Física, San Lázaro y L, Vedado 10400, La Habana, Cuba.     

用于CPU冷却的集成热管散热器

提出了将立体蒸汽腔和热管两相传热结合,用于CPU冷却的集成热管散热器新概念,并对设计出的集成热管散热器的传热性能和整体的均温性进行了试验研究.试验结果表明,未优化的集成热管散热器的热阻在0.14℃/W～0.2℃/W之间,且整个散热器具有均匀的温度分布.与当前的热管散热器相比,这种结构的集成热管散热器具有散热效率高、结构紧凑、接触热阻小、重量轻、成本低等特点,可以满足未来大功率CPU散热的要求.     

不同热泵空调技术的对比

介绍了热泵技术的原理及分类,分别对空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵、太阳能热泵空调系统的运行原理、特点、存在的问题及改进方法进行了分析;总结对比了这四种空调方式的优缺点,为不同地区选用热泵空调机组提供了参考依据。结论指出,通过合理热泵空调形式的应用,可以大大节约空调能耗,为我国节能减排工作做出重大贡献。     

倾角与冷却水温度对新型闭式重力热管换热器传热性能影响

本文以丙酮为工作流体,设计了一套新型重力热管换热器,该装置由五根底部连通的垂直蒸发管共用一根水平同心套管冷凝管构成。采用理论和实验相结合的研究方法,分析了装置的传热性能,并对其结构参数进行优化。研究了当倾斜角度为15°~90°、操作温度为40~80℃、冷却水温度为10~30℃时装置的传热性能。结果表明:新型重力热管换热器具有良好的等温性能及操作稳定性;当充液率为15%、倾斜角度为60°、冷却水温度为30℃时,换热器达到最佳工作状态;最大传热量可达1 700 W左右,此时平均热阻为0.042℃/W。     

地源热泵变热流线源模型介绍与仿真计算

传统的地源热泵常热流线源模型在建模时忽略了诸多因素，在应用上还存在局限性。通过考虑在变热流情况下的传热，在传统的常热流线源模型上发展出了一种改进的变热流线源模型，从而扩展了线源模型的应用范围。     

热管换热器同转轮式全热交换器节能效果比较

指出热回收设备在空调系统中的重要性。通过对热管换热器同转轮式全热交换器各自特点以及冬夏季节能效果比较。建议应根据具体情况进行选用。     

基于TRIZ的凹印机热交换器节能研究

目的对凹版印刷机热交换器结构进行改进设计,以降低能耗。方法对热交换器进行结构分析、加热管热辐射传热分析、对流传热分析、热损耗分析,借助TRIZ理论对热交换器进行节能设计,并在传热数学算法的基础上对改进方案进行验证。结果采用发射率为0.05,抛光且未氧化的黄铜作为铜基纤焊翅片管材料,翅片管的产热效率从原来的88.4%提高到96.1%,热风被加热的温度从80℃提高到84℃。结论采用肋化系数和发射率恰当的翅片管,可较明显降低热交换器的热辐射率,提高热交换器的产热效率。