日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車測(cè)試網(wǎng)

  • 公眾號(hào)

    • 汽車測(cè)試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測(cè)試

純電動(dòng)汽車PTC 型整車智能熱管理系統(tǒng)改善研究

2020-07-20 18:01:52·  來(lái)源：電動(dòng)學(xué)堂  
　
目前，純電動(dòng)汽車主流熱管理系統(tǒng)采用PTC水加熱器對(duì)乘員艙及電池包進(jìn)行加熱，該系統(tǒng)可以有效的滿足電池包及乘員艙的熱管理需求。但是由于PTC耗能較高，嚴(yán)重影響在
目前，純電動(dòng)汽車主流熱管理系統(tǒng)采用PTC 水加熱器對(duì)乘員艙及電池包進(jìn)行加熱，該系統(tǒng)可以有效的滿足電池包及乘員艙的熱管理需求。但是由于 PTC耗能較高，嚴(yán)重影響在低溫環(huán)境下的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程。因此，非常有必要對(duì)純電動(dòng)汽車整車熱管理系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化能量管理。
 
本文基于某款車型，對(duì)原車熱管理系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，并基于原車熱管理現(xiàn)狀，提出新的熱管理系統(tǒng)回路及控制策略。通過(guò)搭建原車及新方案的整車熱管理仿真模型，對(duì)兩種方案的整車能量使用情況進(jìn)行詳細(xì)研究，并通過(guò)搭建整車熱管理控制系統(tǒng)模型，與整車熱管理模型聯(lián)合仿真，對(duì)整車能量進(jìn)行精細(xì)化管理。
 
1  PTC 型整車智能熱管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本文研究車型原熱管理系統(tǒng)加熱系統(tǒng)主要采用 PTC對(duì)乘員艙進(jìn)行加熱，行車工況電池包系統(tǒng)無(wú)加熱功能。
 
該方案主要優(yōu)點(diǎn)為：將電池能量直接轉(zhuǎn)化為用戶所要求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，滿足用戶對(duì)行車及乘員艙加熱的需求，控制系統(tǒng)及熱管理回路相對(duì)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。但是，由于并未考慮行車工況電池包系統(tǒng)的溫度需求，對(duì)電池包使用壽命存在一定影響，同時(shí)由于并未充分考慮電動(dòng)車上其他熱量的利用及電池包本體電容量衰減等問(wèn)題，其在低溫環(huán)境下續(xù)航里程衰減較為嚴(yán)重。
 
基于以上問(wèn)題，本文在原車熱管理回路基礎(chǔ)上增加部分管路及控制水閥，實(shí)現(xiàn)電機(jī)余熱回收、電池包系統(tǒng)行車加熱等功能，如圖1。
 
在電機(jī)回路中，增加一個(gè)三通閥和一個(gè)四通閥，通過(guò)三通閥3與四通閥的配合實(shí)現(xiàn)電機(jī)熱量流向散熱器或者流向PTC水回路。當(dāng)外界環(huán)境溫度較低時(shí)，電池包及乘員艙有加熱需求，電機(jī)回路三通閥3及四通閥切換狀態(tài)，電機(jī)回路熱水流向PTC回路，此時(shí)通過(guò)三通閥1進(jìn)行熱水流量分配，實(shí)現(xiàn)電機(jī)余熱給乘員艙及電池包的加熱。
 
2 整車熱管理系統(tǒng)仿真
2.1 整車熱管理系統(tǒng)仿真模型搭建
 
通過(guò)GT-Suite 搭建整車熱管理系統(tǒng)仿真模型，包含動(dòng)力電池包、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)及乘員艙，如圖2所示。
 
其中電池包通過(guò)擬三維方法搭建電池包熱、電耦合仿真模型，模擬實(shí)車電池包的真實(shí)充放電情況及電池包溫度分布。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重點(diǎn)描述電機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力特性、產(chǎn)熱特性及制動(dòng)能量回收。
熱管理系統(tǒng)重點(diǎn)描述空調(diào)制冷劑回路及整車水熱管理回路的熱量產(chǎn)生、交換及損失。乘員艙系統(tǒng)簡(jiǎn)單描述了整車乘員艙在不同環(huán)境及需求下的熱負(fù)荷。
通過(guò)Matlab-Simulink搭建整車熱管理控制系統(tǒng)及相關(guān)控制策略，如圖3。
 
利用GT-suite與Simulink聯(lián)合仿真功能，將整車仿真模型與控制模型進(jìn)行耦合，實(shí)現(xiàn)實(shí)車上的真實(shí)控制策略，從而對(duì)實(shí)車工況進(jìn)行研究。同時(shí)，對(duì)于改善熱管理方案，可以通過(guò)控制系統(tǒng)模型與整車仿真模型聯(lián)合仿真，對(duì)整車控制策略進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)不同控制策略模型及控制參數(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)整車熱管理系統(tǒng)最優(yōu)控制，完成整車熱管理控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件在環(huán)仿真工作。
 
2.2 整車熱管理系統(tǒng)仿真分析結(jié)果
通過(guò)對(duì)原始樣車熱管理系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，在-7℃環(huán)境下，按照CLTC 進(jìn)行低溫續(xù)航里程仿真，空調(diào)設(shè)置為外循環(huán)。在行駛工況中，電驅(qū)動(dòng)所消耗電池電量受溫度影響很小，續(xù)航里程衰減主要受空調(diào)PTC電耗、電池能量衰減等方面的影響。
 
其中，在低溫行駛過(guò)程中，空調(diào)PTC是除電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以外最大的耗能部件。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)，PTC實(shí)際平均功耗為2Kw，如圖4所示。
 
通過(guò)改進(jìn)的整車熱管理系統(tǒng)仿真模型與控制系統(tǒng)模型進(jìn)行耦合仿真，實(shí)現(xiàn)電機(jī)余熱分別對(duì)電池包及成員艙進(jìn)行補(bǔ)充加熱。聯(lián)合仿真過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整控制系統(tǒng)關(guān)鍵控制參數(shù)，優(yōu)化電機(jī)余熱回收利用效果和控制穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)多輪仿真及優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)低溫行駛工況下， PTC實(shí)際平均功耗為1.5Kw，電機(jī)余熱回收平均功率為0.6Kw，如圖5和圖6。
 
3 低溫續(xù)航里程改善效果分析
純電動(dòng)汽車在低溫環(huán)境下，續(xù)航里程衰減主要受PTC等高壓耗電部件、電池性能衰減等因素影響。高壓附件耗電約為2Kw，通過(guò)利用電機(jī)余熱回收，可以有效減少PTC功耗0.5Kw。同時(shí)，利用電機(jī)余熱，對(duì)電池包進(jìn)行加熱，使電池包工作在較為合適的溫度區(qū)間，基于本改進(jìn)方案，改善前后的電池包平均溫度的對(duì)比如圖7。電池溫度的提高可有效減少電池容量損失及電池內(nèi)阻損失，經(jīng)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，行車工況下15℃的電池包比0℃的電池包能夠多放出6% SOC 的電量，如圖8。
 
仿真結(jié)果表明：在滿足電池、電驅(qū)動(dòng)和乘員艙等子系統(tǒng)熱管理需求的前提下，可以使整車低溫續(xù)航里程相對(duì)于原車低溫里程提高約10%，如圖9。
 
4 結(jié)論
通過(guò)對(duì)PTC型純電動(dòng)汽車整車能量流分析的研究，發(fā)現(xiàn)低溫下整車能量精細(xì)化管理對(duì)整車?yán)m(xù)航里程提升有顯著作用，表現(xiàn)以下二個(gè)方面。
（1）電機(jī)余熱回收可以有效降低PTC實(shí)際功耗。
（2）通過(guò)利用控制系統(tǒng)與整車熱管理系統(tǒng)聯(lián)合仿真，有助于改善和優(yōu)化整車高低溫性能。
低溫行駛過(guò)程對(duì)電池包加熱具有一定作用，但如何兼顧電池加熱能耗及電池性能提升之間的關(guān)系仍然是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。
 
 
分享到：
 
反對(duì) 0 舉報(bào) 0 收藏 0 評(píng)論 0
滬ICP備11026917號(hào)-25