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選擇EXV對(duì)PHEV/BEV汽車空調(diào)系統(tǒng)性能和仿真方法進(jìn)行優(yōu)化

2022-08-08 19:25:19·  來源:AutoAero  
 
由于燃料消耗標(biāo)準(zhǔn)的提高,純電動(dòng)汽車(BEV)和插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)在汽車行業(yè)變得越來越普遍。在此類應(yīng)用中使用的電池需要熱管理方法以延長(zhǎng)使用壽命、提高效

由于燃料消耗標(biāo)準(zhǔn)的提高,純電動(dòng)汽車(BEV)和插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)在汽車行業(yè)變得越來越普遍。在此類應(yīng)用中使用的電池需要熱管理方法以延長(zhǎng)使用壽命、提高效率和性能。在高溫條件下保持電池冷卻的一種常用方法是使用水制冷冷卻器。已經(jīng)存在的汽車空調(diào)系統(tǒng)被利用來支持使用這種冷卻器。電池增加的熱瞬態(tài)負(fù)載增加了制冷系統(tǒng)的復(fù)雜性。平衡乘員的熱舒適度和電池的溫度要求對(duì)整體系統(tǒng)容量提出了挑戰(zhàn)。電池冷卻負(fù)載的突然變化會(huì)顯著降低蒸發(fā)器的散熱量。在極端情況下,電池冷卻負(fù)載會(huì)導(dǎo)致流向蒸發(fā)器的制冷劑完全流失。這主要是由于冷卻器回路中的熱力膨脹閥(TXV)突然打開。事實(shí)證明,使用電子膨脹閥(EXV)可以大大提高負(fù)載平衡能力。EXV能夠開發(fā)復(fù)雜的控制策略來計(jì)量冷水機(jī)組的制冷劑流量。逐漸增加冷水機(jī)組冷卻量,可減少其對(duì)蒸發(fā)器容量的突然影響。這是通過優(yōu)化EXV開啟率來實(shí)現(xiàn)的。開發(fā)仿真功能是為了模擬EXV在商用仿真軟件中的使用。模擬方法與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致。該仿真模型對(duì)未來的系統(tǒng)開發(fā)和優(yōu)化具有重要價(jià)值。

介紹

企業(yè)平均燃油經(jīng)濟(jì)性(CAFE)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)年復(fù)一年地變得更加嚴(yán)格。因此,制造商正在轉(zhuǎn)向BEV和PHEV車輛,以努力降低其車總油耗。BEV和PHEV架構(gòu)通常都使用鋰離子(Li-ion)電池來存儲(chǔ)電能。為了防止不良情況,例如熱失控或加速老化,采用了電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMS)。BTMS的正確操作和設(shè)計(jì)至關(guān)重要,因?yàn)闇囟葧?huì)影響:電池的電化學(xué)系統(tǒng)、范圍、充電速率、功率和能量輸送、可靠性和壽命。在高溫環(huán)境條件下,為了排出充放電過程中的熱量,通常的做法是利用用于空調(diào)的汽車制冷系統(tǒng)。通常,利用車載制冷系統(tǒng)冷卻電池的方法有3種:空氣冷卻、液體冷卻和制冷劑冷卻??諝饫鋮s包括用額外的蒸發(fā)器將空調(diào)空氣吹過電池組。液體冷卻使用制冷劑到冷卻板熱交換器并將冷卻的冷卻劑輸送到電池冷卻板。最后,制冷劑冷卻向電池冷卻板提供制冷劑流,以直接冷卻電池。無論選擇何種方法,BTMS的冷卻部分都會(huì)給移動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)增加額外的瞬態(tài)負(fù)載,影響性能和客艙舒適度。BTMS增加的容量要求會(huì)消耗壓縮機(jī)功率,從而對(duì)車輛續(xù)航里程產(chǎn)生負(fù)面影響。由于增加了車輛的額外重量,它還會(huì)影響車輛的續(xù)航里程。因此,有必要優(yōu)化系統(tǒng)以減少最大制冷劑系統(tǒng)負(fù)載,同時(shí)保持空調(diào)性能。在本文中,來自突然冷負(fù)荷的影響B(tài)TMS對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了表征。液體冷卻系統(tǒng)的一個(gè)例子將展示從傳統(tǒng)的熱力膨脹閥(TXV)到電子膨脹閥(EXV)的變化中受益。接下來,將介紹Amesim環(huán)境中EXV仿真模型的開發(fā)。開發(fā)的模型將與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。最后,將討論接下來的步驟。

系統(tǒng)響應(yīng)階躍輸入

由于其卓越的性能和多功能性,選擇了液冷BTMS進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖1所示??紤]了用于冷水機(jī)組的兩種膨脹裝置設(shè)置:帶電磁截止閥的TXV和EXV。實(shí)驗(yàn)裝置是在一個(gè)有條件的房間里建造的,在那里冷凝器和蒸發(fā)器接收溫度和流量控制的空氣。冷卻器接收受控的冷卻劑溫度和流量。還控制壓縮機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)。實(shí)驗(yàn)首先用TXV和電磁截止閥構(gòu)建,然后用EXV改裝。在所有情況下,系統(tǒng)在制冷劑回路的冷卻器部分被允許接收制冷劑流之前被加載并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。供應(yīng)給冷卻器的冷卻劑的輸送方式與車輛的流量和溫度的水平數(shù)據(jù)是一致的。冷卻劑以恒定的流量和溫度供應(yīng)。這僅與冷卻液溫度會(huì)隨著時(shí)間下降的車輛的行為略有不同。

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圖1采用液冷BTMS的汽車制冷系統(tǒng)示意圖

TXV的響應(yīng)與電磁閥

該系統(tǒng)在高蒸發(fā)器負(fù)載條件下進(jìn)行了測(cè)試,以測(cè)試系統(tǒng)的容量限制。這意味著氣流量高,溫度和濕度相對(duì)較高,因此未達(dá)到蒸發(fā)器出口目標(biāo)溫度。一旦系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),冷卻回路上的電磁閥設(shè)置為打開,允許冷卻器回路冷卻。在整個(gè)測(cè)試過程中,冷卻器接收到恒定的冷卻劑流量和溫度。除時(shí)間外,所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都通過將變量除以最大測(cè)量值進(jìn)行了無量綱化。對(duì)于制冷劑質(zhì)量流量,這些值使用最大總制冷劑流量進(jìn)行歸一化。

數(shù)據(jù)分析:在前面討論的負(fù)載條件下,可以在圖2中看到螺線管在330秒時(shí)打開。進(jìn)入冷卻器的制冷劑質(zhì)量流量(M)在達(dá)到較低的穩(wěn)定值之前會(huì)出現(xiàn)初始峰值。因此,還可以看出,蒸發(fā)器制冷劑質(zhì)量流量達(dá)到最小值,同時(shí)冷卻器質(zhì)量流量達(dá)到峰值。不確定蒸發(fā)器質(zhì)量流量是否真的完全停止,或者是否低于所用科里奧利流量計(jì)的可測(cè)量。可以看到螺線管在640秒時(shí)再次關(guān)閉。一旦冷卻器電磁閥關(guān)閉,蒸發(fā)器流量達(dá)到最大值,然后穩(wěn)定到與閥門打開前相同的近似值。在冷卻器質(zhì)量流量峰值期間,蒸發(fā)器質(zhì)量流量的突然下降導(dǎo)致蒸發(fā)器性能顯著下降。

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圖2冷水機(jī)和蒸發(fā)器的無量綱制冷劑質(zhì)量流量

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圖3無量綱蒸發(fā)器突發(fā)負(fù)荷引起的空氣溫度升高

蒸發(fā)器性能下降的證據(jù)可以在圖3中看到。與此同時(shí),螺線管打開后,蒸發(fā)器出風(fēng)溫度(T)上升到原來的兩倍。蒸發(fā)器的排風(fēng)溫度恢復(fù)到低于最大值的30%。車輛中的這種行為可能會(huì)暫時(shí)中斷客艙乘員的舒適度,并且是不可取的。

討論:在汽車制冷系統(tǒng)中,TXV具有3個(gè)主要功能:

1.保持冷凝器出口到蒸發(fā)器出口所需的壓力比。

2.調(diào)節(jié)流向蒸發(fā)器的制冷劑流量。

3.通過保持一定量的制冷劑過熱度來保護(hù)壓縮機(jī)免受入口處的液態(tài)制冷劑的影響。

在特定的實(shí)驗(yàn)設(shè)置中,使用了塊式TXV,如圖4所示。這種類型的TXV沒有任何外部傳感泡或毛細(xì)管。離開蒸發(fā)器的制冷劑通過TXV流回,感應(yīng)包感應(yīng)到。蒸發(fā)器出口壓力(Pe)和內(nèi)球壓力(Pb)之間的力平衡決定了閥門的開度。球泡壓力作用于膜片頂部,而蒸發(fā)器出口壓力作用于膜片底部。如果凈向下力大于預(yù)加載的向上彈簧力,閥門將打開,直到力相等。

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圖4傳統(tǒng)H型熱力膨脹閥(TXV)圖

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圖5無量綱制冷劑溫度

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圖6無量綱制冷劑壓力

在實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)冷水機(jī)電磁閥突然打開時(shí),冷水機(jī)TXV由于感應(yīng)泡溫度升高而突然打開,如圖5所示。冷水機(jī)出口制冷劑溫度達(dá)到最大值并保持比蒸發(fā)器更高的球溫。蒸發(fā)器和冷卻器出口制冷劑尺寸較小的壓力(P)可以在圖6中進(jìn)行比較。由于并聯(lián)流動(dòng)回路的性質(zhì),當(dāng)電磁閥打開時(shí),壓力是一致的。重要的是要注意;當(dāng)電磁閥關(guān)閉時(shí),由于制冷劑流量不足,冷水機(jī)組出口制冷劑量的測(cè)量不應(yīng)該被認(rèn)為是準(zhǔn)確的。由于在相同運(yùn)行壓力下,與蒸發(fā)器出口相比,冷水機(jī)出口處的制冷劑溫度升高,因此可以得出結(jié)論,冷水機(jī)在較高過熱度下運(yùn)行。這與在螺線管打開時(shí)冷卻器接收的制冷劑流量比蒸發(fā)器多的發(fā)現(xiàn)一致。如果客艙冷卻是優(yōu)先事項(xiàng),那么熱力膨脹閥和負(fù)載情況的這種特定組合就變得不受歡迎。

EXV代替帶電磁閥的TXV

先前的調(diào)查表明,用EXV代替?zhèn)鹘y(tǒng)的TXV可以顯著節(jié)省能源。

這可以歸因于兩個(gè)主要因素:

1.它允許精確控制制冷劑允許降低熱交換器出口處的制冷劑過熱度

2.由于能夠創(chuàng)建復(fù)雜的控制邏輯,運(yùn)行更穩(wěn)定。

最近,研究人員比較了與本文選擇的非常相似的汽車制冷系統(tǒng)的性能。他們的研究結(jié)果表明,在冷卻器回路中引入EVX代替TXV能夠產(chǎn)生更穩(wěn)定的運(yùn)行,并將性能系數(shù)提高多達(dá)20%。用EXV替換TXV的好處很清楚,但系統(tǒng)對(duì)階躍輸入的響應(yīng)尚未量化。BTMS上的突然負(fù)載可能并不總是源自制冷劑閥,而可能來自其他來源,例如冷卻器回路冷卻劑泵或電池。該系統(tǒng)是在與先前針對(duì)帶電磁閥的TXV所涵蓋的相同負(fù)載條件下進(jìn)行測(cè)試的。使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的EXV代替了帶電磁閥的TXV。

數(shù)據(jù)分析:考慮了兩種情況:以最大速率完全打開EXV,以優(yōu)化速率完全打開EXV。結(jié)果將與帶截止閥的TXV進(jìn)行比較。在圖7中可以看到通過冷卻器的無量綱制冷劑質(zhì)量流量的比較。從圖中可以清楚地看出,EXV的最大開口大于TXV的最大開口。對(duì)于兩種EXV情況,穩(wěn)態(tài)冷卻器制冷劑質(zhì)量流量一致,但對(duì)于TXV,穩(wěn)定為較低的值。重要的是要注意,與穩(wěn)態(tài)相比,減緩EXV以最大速率打開會(huì)消除額外的制冷劑質(zhì)量流量峰值。在圖8中比較了蒸發(fā)器制冷劑質(zhì)量流量。對(duì)于TXV和EXV以最大速率打開的情況,蒸發(fā)器似乎突然失去了所有制冷劑流量。EXV蒸發(fā)器質(zhì)量流量的恢復(fù)時(shí)間比TXV系統(tǒng)長(zhǎng),這可能是由于EXV的容量增加所致。加速EXV打開消除了流向蒸發(fā)器的制冷劑的突然損失。制冷劑質(zhì)量流量分布對(duì)蒸發(fā)器空氣出口溫度的影響如圖9所示。事實(shí)證明,帶電磁閥的TXV可提供最高的空氣出口溫度??紤]到較低的峰值空氣溫度,但較高的持續(xù)溫度,EXV的最大打開速率必須比TXV慢。最后,當(dāng)EXV逐漸打開時(shí),蒸發(fā)器排氣溫度峰值與最大值相比降低了大約20%。進(jìn)入機(jī)艙的空調(diào)空氣是不受歡迎的。除非仔細(xì)考慮EXV控制,否則簡(jiǎn)單地用EXV替換TXV不會(huì)提供優(yōu)化的結(jié)果。

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圖7無量綱制冷機(jī)制冷劑質(zhì)量流量比較

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圖8無量綱蒸發(fā)器制冷劑質(zhì)量流量比較

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圖9無量綱蒸發(fā)器出風(fēng)溫度比較

仿真模型發(fā)展為了更好地了解EXV可以在各種負(fù)載條件下為各種系統(tǒng)提供的好處,使用仿真工具變得有效。重要工作已經(jīng)在TXV的模擬領(lǐng)域完成。在這項(xiàng)工作中使用的商用模擬軟件中,SimcenterAmesim,TXVs模型很容易獲得。據(jù)作者所知,SimcenterAmesim沒有提供對(duì)EXV建模的直接解決方案。該仿真軟件已用于在類似的汽車應(yīng)用中仿真從TXV系統(tǒng)到EXV的切換。作者成功地模擬了用EXV替換TXV的好處,但沒有考慮EXV和TXV的混合系統(tǒng)。關(guān)于在軟件中模擬EXV所需的方法的詳細(xì)信息仍未完全定義。子模型選擇從兩相流庫(kù)中選擇調(diào)制的兩相流孔來模擬EXV。子模型的圖形如圖10所示。輸入變量顯示為紅色,輸出變量顯示為綠色。子模型有3個(gè)端口。端口2和3是制冷劑流動(dòng)端口。它們吸收制冷劑壓力、密度和流體指數(shù)。它們輸出焓流量和質(zhì)量流量。端口1是一個(gè)通訊端口,它接收從0(完全關(guān)閉)到1(完全打開)的孔口打開信號(hào)。

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圖10選擇用于模擬的電子膨脹閥(EXV)組件子模型

控制方程所選可變孔模型子模型的輸入和輸出變量之間的物理關(guān)系由方程1控制

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m代表制冷劑質(zhì)量流量。它的方向是根據(jù)從高壓端口流向低壓端口的流量計(jì)算的。計(jì)算的上游或入口壓力為Pin。類似地,ρin是計(jì)算的入口或上游流體密度。Cq代表可變孔的流體流量系數(shù)。符號(hào)Ψ用于放電功能??勺兛椎淖畲髾M截面積由Areamax表示。它使用從1到0變化的輸入信號(hào)sig進(jìn)行縮放。輸入1表示完全打開,0表示完全關(guān)閉。最后,如果需要,可以使用壓降增益kdp重新調(diào)整壓降。

乍一看,方程式1似乎不是很直接。這是因?yàn)橐话惴匠讨荚谠试S解決了阻塞和非阻塞的流動(dòng)條件。如果不考慮阻塞流,則可使用公式2計(jì)算不可壓縮流的排放函數(shù)(Ψ)。在不可壓縮公式中,η表示公式3給出的壓力比。Pout表示計(jì)算的可變孔的下游或出口壓力。最后,如果假設(shè)流動(dòng)為湍流,則可以使用公式4計(jì)算流量系數(shù),其中K是壓降系數(shù)。

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當(dāng)?shù)仁?、3和4代入等式1,子模型輸入和輸出之間的關(guān)系變得更加清晰,如等式5所示。由ΔP表示的壓降由等式6定義,并且只是入口壓力減去出口壓力。

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EXV校準(zhǔn):EXV在保持上游過冷度、上游和下游壓力恒定的情況下在不同的階躍輸入下進(jìn)行了測(cè)試。階躍輸入(S)和制冷劑質(zhì)量流量(M)之間的無量綱關(guān)系如圖11所示。EXV特性曲線的形狀取決于幾個(gè)變量,最重要的是閥針和閥座幾何形狀。此信息通常無法從制造商處獲得,并且通常需要額外的方程來建模。如果最大開口面積已知,壓降增益設(shè)為1,并假設(shè)壓降系數(shù),公式1可改寫為公式2求解sig。使用該等式,可以為每個(gè)無量綱步長(zhǎng)輸入值S導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的sig值,以確保正確的質(zhì)量流量。在這項(xiàng)工作中使用的關(guān)系可以在表1中看到。

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圖11EXV質(zhì)量流量與階躍輸入信號(hào)


表1 將輸入信號(hào)校準(zhǔn)為所需質(zhì)量流量的無量綱步長(zhǎng)

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EXV校準(zhǔn)驗(yàn)證然后使用一維線性插值查找表將階躍輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為所需的校準(zhǔn)信號(hào)。使用兩種方法驗(yàn)證模型校準(zhǔn):

1.指定壓力邊界條件和輸入信號(hào)并求解質(zhì)量流量

2.指定高壓側(cè)壓力、質(zhì)量流量和輸入信號(hào)并求解低壓側(cè)壓力

用于驗(yàn)證質(zhì)量流量和壓降的EXV校準(zhǔn)的系統(tǒng)草圖的快照可分別在圖12和圖13中看到。在驗(yàn)證質(zhì)量流量時(shí),在EXV入口處指定了壓力和過冷度。在EXV出口處還指定了低壓側(cè)壓力,并使用了等焓膨脹的假設(shè)。在驗(yàn)證經(jīng)過校準(zhǔn)的EXV的壓降時(shí),還指定了EXV入口處的壓力和過冷度。制冷劑質(zhì)量流量和比焓在EXV出口指定。校準(zhǔn)方法被證明是非常準(zhǔn)確的。模擬與實(shí)測(cè)的比較在圖14中可以看到無量綱質(zhì)量流。所有19個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的差異被確定為不超過1×10-6。在圖15中測(cè)量和模擬的無量綱壓力比(PR)的比較可以看到類似的一致性。無量綱模擬壓力比的值大于1,因?yàn)樗挥?jì)算為大于測(cè)量的壓力比。模擬和測(cè)量的無量綱壓力比幾乎完全一致,除了在零制冷劑質(zhì)量流量條件下,它被過度預(yù)測(cè)了。無量

綱壓力比的最大差被確定為1×10-3。對(duì)于給定的應(yīng)用,這些數(shù)量級(jí)的誤差被認(rèn)為是可以接受的。

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圖12EXV質(zhì)量流量校準(zhǔn)驗(yàn)證示意圖

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圖13EXV壓降校準(zhǔn)驗(yàn)證示意圖

超級(jí)組件創(chuàng)建了一個(gè)EXVSuper組件以促進(jìn)將EXV集成到當(dāng)前可用的空調(diào)系統(tǒng)模型中。在Amesim環(huán)境中,超級(jí)組件是可以組合成單個(gè)組件的子模型的集合。生成的EXV超級(jí)組件如圖16所示。EXV的這個(gè)超級(jí)組件使用與TXV現(xiàn)有可用子模型相同的封裝和相似端口。按照設(shè)計(jì),它可以讓軟件中的TXV替換為EXV變得簡(jiǎn)單。

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圖14測(cè)量和模擬的無量綱制冷劑質(zhì)量流量比較

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圖15測(cè)量和模擬的無量制冷劑壓力比比較

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圖16EXVSuper組件示意圖

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圖17EXV超級(jí)組件內(nèi)部示意圖

圖17顯示了EXV超級(jí)組件內(nèi)的草圖。在supercomponent3子模型中可以找到:

1.連接到端口1的校準(zhǔn)表(SIGFXA01)

2.可變節(jié)流孔(TPFMGR00)從端口2到5從冷凝器流向熱交換器入口(冷卻器入口)。

3.管道(TPFP001)從熱交換器出口(冷水機(jī)出口)的端口4流向3。

初始瞬態(tài)仿真

TXV和EXV代替TXV,在先前測(cè)試的配置中進(jìn)行了仿真。其目的是復(fù)制實(shí)驗(yàn)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的EXV與TXV相比的優(yōu)勢(shì)。該模型針對(duì)預(yù)先存在的瞬態(tài)驅(qū)動(dòng)循環(huán)運(yùn)行,其中獲得的替代數(shù)據(jù)用于冷卻器負(fù)載和車輛速度。在圖18中可以看到無量綱車速(V)和冷卻器負(fù)載的圖。冷卻器負(fù)載是冷卻器冷卻劑質(zhì)量流量和入口溫度的函數(shù)。模擬從冷卻器最初打開開始。然后冷卻器在1000秒標(biāo)記之后關(guān)閉,直到2500秒標(biāo)記重新打開。最后,冷卻器在4700秒之前關(guān)閉。冷水機(jī)剛啟動(dòng)時(shí),冷卻液流量和溫度達(dá)到最大值。重要的是要注意,與之前的制冷劑溫度測(cè)量非常相似,當(dāng)冷卻劑不流動(dòng)時(shí),不應(yīng)考慮冷卻劑溫度值。初始瞬態(tài)模擬結(jié)果圖19中可以看到無量綱蒸發(fā)器出風(fēng)溫度的比較。當(dāng)冷卻器最初打開時(shí),在下拉期間蒸發(fā)器出風(fēng)溫度幾乎相同。當(dāng)冷卻器關(guān)閉時(shí),EXV系統(tǒng)的溫度略低于TXV系統(tǒng)。當(dāng)冷卻器重新打開時(shí),可以在大約2500秒標(biāo)記處看到對(duì)機(jī)艙冷卻的模擬益處。系統(tǒng)蒸發(fā)器出風(fēng)口的無量綱溫度TXV飆升至大約0.40的值,而EXV系統(tǒng)最大值被發(fā)現(xiàn)低于0.34。蒸發(fā)器空氣出口溫度的降低被確定為大約15%。

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圖18 車速、冷卻液質(zhì)量流量和冷卻液溫度的瞬態(tài)軌跡

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圖19蒸發(fā)器空氣出口溫度與冷水機(jī)組TXV或EXV的瞬態(tài)跡

線比較

如圖20所示,蒸發(fā)器空氣出口溫度的好處是以降低冷卻器的瞬時(shí)散熱量(Q)為代價(jià)的。發(fā)現(xiàn)峰值散熱量減少了30%以上。這不被認(rèn)為是一個(gè)問題,因?yàn)槠噾?yīng)用中的電池通常是大且具有顯著的質(zhì)量;因此,電池溫度不會(huì)立即響應(yīng)冷卻液溫度。當(dāng)冷水機(jī)關(guān)閉時(shí),冷水機(jī)散熱不會(huì)模擬為0。使用該策略是為了避免零流量條件以增加模擬收斂時(shí)間。


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圖20冷卻器散熱與冷卻器或EXV的瞬態(tài)跡線比較

結(jié)論已開發(fā)出一種模擬方法,將EXV納入當(dāng)前可用的模擬模型中。初步模擬表明,當(dāng)突然加載條件出現(xiàn)時(shí),空調(diào)系統(tǒng)比TXV受益于EXV。開發(fā)的模型對(duì)于對(duì)各種負(fù)載原因開發(fā)復(fù)雜的控制策略以產(chǎn)生完全優(yōu)化和穩(wěn)定的汽車制冷劑系統(tǒng)非常有價(jià)值。模擬的未來發(fā)展將理想地確定提高BTMS系統(tǒng)效率的方法以及傳統(tǒng)的汽車制冷系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)將在機(jī)艙舒適度和電池的理想工作溫度之間取得平衡。優(yōu)化后的系統(tǒng)將為客戶帶來更高的客艙舒適度和更長(zhǎng)的續(xù)航里程。

EXV超級(jí)組件的開發(fā)是為了簡(jiǎn)化仿真過程。校準(zhǔn)方法學(xué)證明與可用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致。當(dāng)在瞬態(tài)仿真中使用經(jīng)過充分驗(yàn)證的模型時(shí),它顯示出與實(shí)驗(yàn)研究類似的好處。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,與TXV相比,使用EXV具有明顯的優(yōu)勢(shì)。平穩(wěn)增加閥門開度可避免客艙舒適度的突然變化。隨著BEV和PHEV車輛變得越來越普遍,以提高車平均燃油經(jīng)濟(jì)性,混合TXV和EXV系統(tǒng)必然會(huì)出現(xiàn)。在這項(xiàng)

工作中傳達(dá)的信息將理想地提供一種方法,通過BEV/PHEV汽車制冷系統(tǒng)模擬優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)更好的燃油經(jīng)濟(jì)性數(shù)字以符合CAFE標(biāo)準(zhǔn)。


文章來源:Martins, J. and Govindarajalu, M., “EXV to Optimize PHEV/BEV Automotive Air Conditioning System Performance and

Simulation Methodology,” SAE Technical Paper 2020-01-1393, 2020, doi:10.4271/2020-01-1393.

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