混合动力特种车辆冷却系统仿真与试验研究

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1、混合动力特种车辆冷却系统仿真与试验研究梁小林2015年6月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540混合动力特种车辆冷却系统仿真与试验研究作者姓名梁小林学院名称机械与车辆学院指导教师余志毅副教授答辩委员会主席张卫正教授申请学位工程硕士学科专业车辆工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月TheSimulationandExperimentalResearchfortheHybridSpecialVehicle’sCoolingSystemCandidateName：LiangXiaolinSchoolorDepartment:SchoolofMechanicE

2、ngineeringFacultyMentor:Prof.YuZhiyiChair,ThesisCommittee：Prof.ZhangWeizhengDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

3、不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要混合动力车辆继承了电动汽车低排放的优点，又保持了石油燃料比能量和比功率高的长处，在由燃油车辆向纯电动车辆的转变过程中起着承上启下的作用，由于混合动力履带车辆输出高功率的特点使得各热源部件生热量大，如何设计合理的冷却系统，保证热源部件在不同工况下能够工作在合理的温度范围内显得尤为重要。本论文围绕混合动力特种车辆冷却系统主要进行了以下几个方面的研究：首先对混合动力特种车辆的热源

4、部件进行生热与传热特性的研究。根据各热源部件的特点将冷却系统设立为三个子冷却系统，分别为高温冷却系统，中温冷却系统和低温冷却系统，对冷却系统中各个发热以及散热部件进行生热模型以及换热模型的搭建，同时建立与动力系统相对应的生热关系式。利用这些生热与散热模型搭建整车的冷却系统仿真模型，应用该系统仿真模型研究冷却系统的冷却效果，以及在最大生热工况和静音行驶工况下的生热特性，利用仿真软件MATLAB/Simulink进行仿真，验证系统设计的合理性。其次从冷却系统优化角度进行研究，考虑到有限的动力舱空间，由于动力舱中不同的散热器布置方式对空间的需求不一样，所以针对不同的散热器布置方式，

5、设计出三种散热器的动力舱空间布置模式，针对这三种不同的结构采用GT-SUITE软件下的GT-COOL进行系统仿真，得出其换热特性数据，在同等体积的情况下，选择换热能力较好的散热器组合方式。最后针对冷却系统进行台架试验，台架试验主要为了验证在各工况下动力系统能量传递情况以及冷却系统耗功量，并且对整个混合动力系统的可靠性进行验证。混合动力系统电池组放置于电池组柜中，测试及控制系统位于总控室中，在总控室可以对台架试验进行操作和监测。重点对电机以及油水换热器进行了数据采集以及分析工作，结合仿真结果与实验分析做对比，验证了冷却系统设计的合理性。关键词：混合动力；特种车辆；冷却系统；仿真

6、；试验I北京理工大学硕士学位论文AbstractLowexhaustisthemeritofelectricvehicleandtraditionalinternalcombustionvehiclehasadvantagesinpowerdensity,thehybridelectricvehicle(HEV)hasboththeadvantagesofelectricvehicleandinternalcombustionvehicle,itplaysaconnectingroleinthetransformationprocessbetweenelectricvehic

7、leandinternalcombustionvehicle.Theheatpowersystemmanagementputforwardhigherrequirementsforthesecharacteristics.Howtodesignareasonablecoolingsystem,guaranteetheheatsourcecomponentsunderdifferentconditionstoworkwithinareasonablerangeoftemperatureisveryimpo