使用条缝翅片管换热器的空气源热泵机组除霜特性研究

对试验使用条缝翅片换热器及R410A工质的空气源热泵空调器的除霜特性进行了试验研究,测量了除霜过程中热泵样机的制热量、输入功率、室外换热器进出口温度及压力等参数的动态变化,分析了不同工况下热泵样机的除霜损失.试验结果表明:随着室外环境温度和相对湿度的降低,热泵机组在除霜过程中消耗的能量及从空调房间中吸收的热量增大,尤其在环境温度低于0℃时,除霜过程中的损失增大更快.由于随着环境相对湿度的增大霜层增长速度加快,除霜过程中的损失占结霜/除霜循环总耗能及总制热量的比例增加,因此热泵机组结霜/除霜循环的平均制热量及COP迅速减小.与使用平翅片换热器的热泵机组除霜性能的比较表明,随环境相对湿度的增加,条缝片换热器热泵机组的结霜/除霜循环平均性能衰减速度要快的多.     

几种空气源热泵除霜方式及性能比较

由于部分地区冬天温度较低,因此需要对空气源热泵进行除霜工作,然而在除霜工作开展时还存在较多问题,例如室内环境热舒适恶化、机组除霜可靠性差、运行不稳定等。本文将结合实际情况对逆循环除霜系统、热气旁通除霜系统、相变蓄能除霜系统进行实验分析,比较出这几种除霜方式的性能,针对具体问题提出有效意见,旨在促进我国空气源热泵除霜方式不断发展。     

空气源热泵空调的一种新型除霜控制模式

以实现空气源热泵空调良好的除霜效果为目的,在进行充分试验的基础上,通过采集室外换热器液相冷媒温度和环境温度2个参数,提出了一种新型的除霜进入、除霜方式选择和除霜退出等具体的除霜控制模式,实现了空气源热泵空调机组的智能化除霜.     

微型电动汽车热泵空调系统设计与试验研究

为了提高某微型电动汽车有效续航里程,对其原有空调系统及换热器进行了改进设计与研究,新热泵空调系统采用4个电磁阀对其冷暖模式进行切换,通过焓差室对换热器和系统的性能进行了测试.首先比较了两种不同流程布置室外微通道换热器的换热能力;进而分别将原空调系统换热器和所设计换热器应用于该热泵空调系统,试验研究了压缩机转速和环境温度...     

采用多环路室外机的空气源热泵除霜特性试验研究

为了改善空气源热泵换向除霜效果,减小除霜时间和能耗,研究了一台采用多环路换热器作为室外机的6.5k W的空气源热泵机组在换向除霜时的性能,计算了除霜效率。试验中上部环路除霜过程要比下部环路进行的快,讨论了融化水由于重力作用沿室外换热器表面自上而下的流动对除霜过程产生的影响,其一为带走了本应该用于融霜的热量,其二为延长了整个除霜过程。最后提出了改善措施。为充分认识除霜机理并减少除霜能耗提供一种有效的研究手段。     

电动汽车热泵空调系统微通道换热器适应性研究

探讨管翅式换热器和多流程微通道换热器在同一电动汽车热泵空调系统中的性能差异,为电动汽车热泵空调系统中微通道设计和结霜控制的后续研究提供依据。试验比较在不同测试工况下采用微通道换热器和管翅式换热器的热泵型电动汽车空调系统的制冷特性及制热特性,结果表明:系统采用微通道换热器,车内外换热器体积分别减少57.6%和62.5%,有效减轻空调系统重量,有利于增加电动汽车续驶里程;制冷剂充注量减少26.5%,有利于降低温室效应。制冷工况下,系统制冷量和制冷系数分别降低4.1%～10.7%和1.7%～4.8%,说明将多流程微通道换热器应用于热泵系统还存技术难点,需要在微通道换热器流程设计、流量分配及压降等方面进行改进;制热工况下,系统制热量和制热性能系数分别降低1%～5%和4.2%～9.7%,但单位面积制热量提高16.7%～21.0%,当室外温度低于7℃时,室外侧微通道换热器出现严重结霜,极大影响系统的制热量和制热性能系数,需要进一步研究换热器结霜特性及融霜控制策略。     

电动汽车两挡动力系统参数与控制策略集成优化

为提高电动汽车经济性,延长续航里程,提出一种基于循环工况的两挡动力系统参数与控制策略集成优化方法。首先,根据电动汽车性能指标对动力系统参数进行初步匹配,确定动力系统参数优化范围;进而对传统最佳动力性控制策略和经济性控制策略进行分析,提出综合性能控制策略设计方法;然后利用交叉粒子群优化算法,分别基于NEDC、Ja1015、UDDS循环工况,以工况能耗和百公里加速时间为优化目标,对动力系统参数与控制策略进行集成优化;最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台对优化结果进行整车循环工况仿真分析。结果表明,所提设计优化方法在不同工况下均能有效降低电动汽车的能耗,延长续航里程。     

空气源热泵不同蓄能除霜模式对室内热舒适度的影响

研究了采用相变蓄能除霜方法的不同蓄能运行模式下空气源热泵的运行状况和室内热舒适情况,在搭建的试验台进行了对比试验,得到了供热和除霜运行参数、室内环境参数和热舒适评价的结果。从而得出蓄能除霜可以解决空气源热泵换向除霜过程中因热量不足而导致的各种除霜问题,且蓄能除霜提高了除霜过程中系统的可靠性和室内热舒适度。并且进一步得出了并联供热和蓄能换热除霜模式在提高热舒适度方面优于串联供热和蓄能换热除霜模式。并联供热可以使用在部分负荷工况下,而串联供热可以使用在全负荷工况下。     

空气源热泵室外换热器翅片管的融霜过程分析

空气源热泵因其供热效率高而得到广泛应用,但是室外换热器的结霜问题导致了其供热效率的下降。针对空气源热泵室外换热器单管的融霜过程,搭建了单翅片管融霜实验台,使该单根翅片管分别以结霜和融霜2种模式运行。融霜过程分别选择40,30,20,10,5℃的循环溶液,同时对融霜过程进行理论分析。试验以及理论分析结果表明:在不同的循环溶液温度下,随着循环溶液温度的升高,融霜速率逐渐增加且变化趋势加快;循环溶液温度的高低对融霜过程产生程度不同的影响,存在最佳循环溶液温度,可以使得除霜效率达到最高。     

燃气机热泵余热除霜方法理论分析

提出了一种新型的燃气机热泵机组余热除霜方法,并阐述了该余热除霜方法的运行机理和运行过程.从系统可操作性和能量平衡两个角度分析了余热除霜方法的可行性,结果表明在系统除霜过程中,保温水箱热水温度波动一般在16～25 ℃范围内,保温水箱中的热水温度最低可保持在55 ℃以上,表明余热除霜方式是可行的;与逆向除霜方式、显热除霜方式等相比较,在相同的结霜条件下,余热除霜方式的融霜耗功最低,系统供热量最高,系统平均性能系数最高,结果表明余热除霜是一种有效的节能的除霜方法.     

纯电动汽车动力匹配及续航里程研究

随着我国汽车发展向电动化、智能化方向的加速发展，纯电动汽车销量逐年增加。消费者在选购和使用纯电动汽车的过程中对乘用车的动力性能、续航里程等更加关注。为提升纯电动汽车动力性能和续航里程，以某款家用纯电动汽车为例，进行了NEDC工况下的动力匹配设计，研究了整车质量、电机峰值功率对最高车速、百公里加速时间、最大爬坡度的影响以及整车质量、滚动阻力、空气阻力等匹配参数对续航里程的影响。研究结果表明：电机峰值功率每增加10%,最高车速平均增加3.9%;整车质量每减少100 kg,续航里程增大4.7%等。研究结果对纯电动汽车快速进行动力匹配、延长续航里程有一定的参考意义。     

纯电动汽车驱动系统选型及仿真研究

本文结合纯电动汽车关键性能目标,开展了驱动系统选型计算,分析得到了驱动系统最低功率要求;然后搭建纯电动整车仿真平台,结合两款驱动系统方案,开展动力性、纯电续航里程等关键性能仿真计算;最后提出基于工况需求的驱动系统效率评价方法,分析驱动系统对纯电续航里程性能的影响。     

纯电动汽车复合电源再生制动控制策略的研究

为了进一步提高纯电动汽车电机再生制动回收率,增加电动汽车续航里程,对复合电源纯电动汽车再生制动控制策略展开研究.建立串并联可变结构复合电源储能系统,利用SVPWM调制方法控制电机三相整流器的转矩输出,以路面特征值数学模型识别路面状态,建立不同附着系数下以f线组、r线组、理想I曲线和ECE法规线为制动力分配基础的再生制动力控制策略.利用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立复合电源和再生制动控制系统仿真模型,嵌入ADVISOR纯电动汽车整车模型,进行不同制动强度下的再生制动过程仿真,并选取CYC_ECE和CYC_UDDS两种道路循环工况,对嵌入的控制策略模型进行整车仿真,与ADVISOR原有模型的仿真结果进行对比分析.仿真结果表明,所设计的改进型再生制动控制策略能量回收效果更佳,能有效提高续驶里程.     

基于循环工况的纯电动汽车变速箱速比的优化匹配

在现有电池技术条件下,纯电动汽车的续航里程小,已成了影响纯电动汽车推广的重要因素之一.高速永磁同步电机的转速转矩特性及宽广的调速范围,使得纯电动汽车的变速箱不需具有多个档位,即可满足整车动力性能设计指标.降低整车的整备质量,以降低汽车行驶阻力,提高续航里程成为一种思路;合理设计变速箱速比,优化电机工作区也是十分必要的.论文提出了一种基于NEDC循环工况,从整车能量消耗的角度优化变速箱速比的方法.     

分流器和集管对液体冷媒除霜系统的影响研究

液体冷媒除霜系统具有在除霜期间制冷过程连续,库温波动小,无需附加能耗的优势。为了探究分流器和集管对液体冷媒除霜系统性能的影响,在库温为-5℃和-15℃的工况下,分别采用分流器和集管供液的方式进行试验。对比分析库温的变化,除霜速率和蒸发器进出口温度压力的变化。结果发现:在-5℃的工况下,采用分流器的除霜时间为820s,集管为710s;采用分流器的库温最大升高值为5.5℃,集管为4℃。分流器的节流作用降低了进入蒸发器制冷剂的温度,造成除霜期间库温升高幅度增大,延长除霜时间。因此,对于液体冷媒除霜系统采用集管式分液方法更为合理。     

增程式电动汽车动力系统参数匹配建模仿真分析

增程式电动汽车是以纯电能驱动的车辆,通过动力蓄电池和一个小型的增程器(Auxiliary Power Unit)为车辆提供电能,在增加了车辆续航里程的同时,工况适应性也随之提高,被评为目前具有较高研发前景的新能源汽车^[1]。本文以城市SUV车型的增程式电动汽车为需求目标进行研究。根据整车参数及制定的控制策略,基于AVL Cruise软件为平台建立性能仿真模型;建立Simulink控制策略模型;分别在短途行驶模式和长途行驶模式下选定符合相应模式的行驶工况进行联合仿真分析。结果表明,整车动力性及续航里程均能达到初始的设计目标,为增程式电动汽车的技术拓展和多样的控制策略提供可行性方案。     

面向能耗的纯电动汽车两档变速系统参数优化匹配

为降低汽车动力系统的能量损耗,延长汽车续航里程,针对纯电动汽车两档变速系统,提出一种面向能耗的两档变速系统参数优化匹配方法。基于新欧洲行驶循环工况对两档变速系统进行参数初步匹配;进而基于一定的换挡策略和电机实时效率,建立以电机功率、转速、传动比为变量,以比能耗和百公里加速时间为目标的多目标优化模型,并利用多目标粒子群算法对优化模型进行求解。结果表明,优化后的动力参数能有效提高电动汽车的动力性和经济性。     

电动汽车蓄热空调系统

随着社会的发展以及人民生活水平的提高,中国的汽车产业进入了高速发展阶段。汽车虽然推动了人类社会经济和现代文明的高速发展,但也带来了严峻的能源和环境问题,节能和环保成为汽车技术发展的主题之一。本系统专门为解决电动汽车供暖问题。在我国北方地区,电动汽车的续航里程达不到正常情况下的70%。电动汽车目前使用的制热系统,是通过电池供电,PTC电阻直接加热,形成暖风,这会使电动汽车所能行驶的里程数减小。为解决这一问题,我们采用相变蓄能结合热管换热的设计,夜间利用谷电制热,把热量储存在蓄热装置中,白天再用热管将热量导出为汽车供暖,从而延长电动汽车的综合续航里程和电动汽车电池的使用寿命,经过计算可以省下近15%的电量,可延长约20%续航里程。     

增程式电动车参数匹配与分析

针对增程式电动车研发中动力系统的参数匹配问题,以整车动力性和续航里程为设计目标,从电驱动系统、动力电池系统、内燃式增程器系统等方面出发,设计了增程式电动车动力系统参数,并以软件AVL CRUISE为仿真平台,采用增程器恒功率控制策略搭建了整车模型,验证了所设计的增程式电动车的整车动力性和续航里程。研究结果表明,车辆的最高车速、加速性能和爬坡性能满足车辆动力性能要求;车辆在10 km/h和15 km/h匀速工况下纯电动续航里程和增程模式的续航里程也满足车辆续航里程要求。     

HVAC风量及回风比例对电动汽车采暖能耗的影响分析

空调系统能耗是电动汽车续航里程缩减严重的重要因素,降低能耗可提升整车实际续航里程。为评估风量以及回风比例对乘员舱采暖速率和采暖能耗的影响,将以PTC为采暖部件的电动汽车作为分析对象开展相关研究工作,分析了不同环境温度下风量从1挡变化到7挡乘员舱升温速率,计算了不同回风比例下的最优档位并评估了其对续航里程的提升作用。研究结果可为电动汽车自动空调控制策略开发以及用户用车习惯养成等方面提供指导与参考。