混合动力燃气热泵仿真与优化控制

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1、隶初大·粤硕士学位论文万方数据混合动力燃气热泵仿真与优化控制本论文获江苏省科技厅工业支撑项目支持(BE2009151)万方数据SIMULATIONANDOPTIMIZATl0INCoNTROLOFTHEHYBRIDPOWERGASENGn町EHEATPUMPAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYWangJieYueSupervisedbyProf．CaiLiangSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityMay2014万

2、方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：立扯脚皇蛔心日东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，

3、允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。～躲逍一名：扛吼掣秘n万方数据摘要本文的试验与理论研究是基于东南大学混合动力燃气热泵样机，对混合动力燃气热泵系统进行仿真以及控制策略的研究。混合动力燃气热泵的仿真与优化控制的研究主要从两个部分进行：混合动力技术(i-mv)和燃气热泵技术(G肿)。其中，控制策略的优化主要以HEV，而GHP为辅，而建模仿真将涵盖整个系统，发动机和蓄电池是系统的动力部分，所以，发动机的建模以及蓄电池的建模将作为主要研究对象。系统各部件的建模以及仿真实验将在M

4、atlab／Simulink的基础上进行。具体研究内容如下：l、混合动力燃气热泵系统驱动系统研究对电机两用的混合动力驱动系统进行构建，分为串联式和并联式。研究了燃气损失系数与驱动系统形式选择的影响。通过建立等效燃气转换模型，研究系统功率混合的形式以及传动装置的设计。2、混合动力燃气热泵仿真平台搭建混合动力燃气热泵系统的建模仿真的主要研究对象是热泵系统、动力驱动系统、余热回收系统。燃气发动机的建模包括发动机万有特性曲线、发动机最优扭矩曲线、发动机余热回收模型。电机模型主要为电机在充放电工况下的效率特性曲线。阀控铅酸蓄电池的建模主要是建立电池剩余容量模型、电池充电效率曲线、电池放电效率曲线。热泵

5、模型对热泵系统压缩机、冷凝器、节流阀以及蒸发器等四个主要部件进行建模，重点描述热泵系统制热量、压缩机扭矩以及压缩机功率与压缩机转速之间的关系。3、混合动力燃气热泵控制策略优化混合动力燃气热泵的控制策略研究主要是对逻辑门限控制策略和瞬时优化控制策略进行优化研究。本文提出了基于发动机燃气消耗率和发动机最优扭矩曲线两种逻辑门限控制策略，此外，提出了基于驱动系统等效燃气转换效率模型的瞬时优化控制策略。关键词：混合动力，燃气热泵，仿真，控制策略万方数据AbstractTheexperimentalandtheorystudyinthispaperisbasedontheJiangsuProvincia

6、lScienceandTechnologyProgect‘‘Technicalresearchanddevelopmentofthedistributedenergysystembasedonhybridpowergasengineheatpump”．Thesimulationandcontrolstragetystudyareonthefoundationofhybridpowergasengineheatpump(HPGHP)testbed．111esimulationandcontrolstrategyoptimizationaredividedintotwoparts，includi

7、nghybridpowertechnology(HEV)andgasengineheatpump(GHP)．TllemainobjectforcontrolstrategyisHEV．砀esimulationstudyincludestheentiresystem．功epowersystemincludesgasengineandbatterieswhicharetakenthemainresearchobj