混合动力燃气热泵的优化分析及控制模拟

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1、表兩？：ｋ參硕±学位论文混合动力燃气热冢的优化分析及控制模拟专业名称：动力工程及工程热物理研究生姓名：郊卫卫导睐注名：蔡亮教授＂＂口０８。本论文受到国家自巧科学基金５１０４）、十二五国家科技支巧计划资助项目（２０１１ＢＡＪ０３Ｂ１４）资助（ＯＰ了ＩＭＩＺＡＴＯＮＡＮＡＬＹ別ＳＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＨＹＢＲＩＤＧＡＳＨＥＡＴＰＵＭＰＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄｔｏ：ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

2、ＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ＆ＣｒｙｏｇｅｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＤｅｎ－ｗｅｇＷｅｉｉＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＣａｉＬｉａｎｇＥｎｖｉｎＨＤｎｅｉｒｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｏｉｎｇＤｑ）ａｒｔｍｅｎｔＳｏｕｔｈｅａｓｔｎｉｖｅｒｓｉｔＵｙＤａｔｅｏｆＳｕｂｍｉｔ０ｕｎｅ２０１引东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位

3、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Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，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过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研充生签名：又ｆ互１曰期：遞．东南大学学位论文使巧授权青明东南大学、中国科学技术信息研巧所、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Ｗ采用影印、缩印或其他复制

4、手段保存论文本人电子文挡的内一容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ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Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。、：ａ导．研巧生签名；期：１〇投６；巧师签名＿日；ａ？摘要当今世界能源与环境成为日益重要的两大主题，清洁能源的使用和节能技术的开发越来越得到人们的重视。随着人们对生活水平要求的提高，人们对室内空气品质的要求愈来愈高，空调运

5、用得到了普及。有数据显示我国空调能耗占建筑总能耗５５％，而且对环境的压力也越来越大一。燃气热泉由于具有相对较髙的次能源利用率，具有较好的部分负荷特性，对环境的污染较小，尤其在供热的情况下具有更好地效果，旦其可Ｗ调节高峰用电动时的电力短缺问题，平衡电网峰谷周期，在欧美国家得到广泛的运用，在我国也渐渐受到重视。与相比普通的燃气热累系统，混合动为燃气热累系统可Ｗ使燃气发动机始终工作在一种具有连续传动比的混合动力燃气热系系统经济区内，本文主要研巧的是，通过改变＾斗不受压缩机转速的限

6、制传动比，燃气发动机的转速可，从而使燃气发动机可Ｗ工作在更加节能的状态：，本文的主要研巧内容包括下几个方面一（）１设计了种具有可变传动比的燃气热累系统。一本文中提出了种具有连续传动比的混合动力燃气热索系统，该系统主要包括三个部分：驱动系统，变速器和热系系统。混合动力燃气热乗系统有四种运行模式：燃气发动机单独驱动模式，电机单独驱动模式，燃气发动机驱动并充电模式，燃气发动机和电机共同驱动模式。。本文详细分析了四种工作模式下系统的能量流动过程（２）建立了混合动力燃气热亲系统的数学

7、模型。混合动力燃气热泉系统的建模主要包括Ｈ个部分的建模：驱动系统的建模，变速器的建模和热索系统的建模。。动力驱动系统的建模主要包括燃气发动机，电机及蓄电池的建模本文对燃气发动。机采用实验建模的方法，建立了燃气发动机的万有特性曲线模型同样对电机运用实验建模的方法得到电机的充放电效率模型。热聚系统的建模主要包括压缩机，冷凝器，蒸发器，节流阀等部件的数学模型的建立。变速器是链接热泉系统和动力驱动系统的桥梁，本文根据变速器的输入与输出关系建立变速器的数学模型。（３）基于逻辑

8、口限的控制策晦逻辑口限的控制策略是指过制定合理的逻辑规则来改变和调节驱动系的工作状态，。使发动机运行在最佳油巧曲线附近，Ｗ达到系统高效率本章将采用静、低排放的目标态逻辑口限控制策略，，将压缩机对驱动系统的需求功率设为口限值再根据蓄电池的ＳＯＣ状态一个周期内外界的，选择合理的燃气发动机和电机的工作点。并假定了系统在一负荷需求，建立了基于Ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ的模拟平台，模拟在个周期内系统的运行情况。４（）基于瞬时优化的控制策