混合动力车热管理系统的分析与优化

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1、，混合动力车热管理系统的分析与优化亮点概述提出了一种关于混合动力车热管理系统的多目标优化使用了㶲函数，㶲的经济性函数以及㶲的环境影响函数。得到了一个帕雷托边界并得出了理想的单一的最优解。摘要在本课题中，为了最大化㶲效率同时将系统的经济成本与环境成本降至最低，我们对某混合动力车的热管理系统采用了单、多目标进化算法进行了优化。为了进行分析，我们定义了目标函数，并选择了决策变量和它们各自的系统约束。在多目标优化中，我们获得了一个帕雷托边界并基于多维偏好线性规划法（LINMAP）得出了理想的单一最优解。并将所得解与对㶲，㶲的经济性，㶲的环境影响进行单目标优化所得的解进行了比较。从结果

2、中我们可得出基准系统㶲效率，总成本和环境影响程度分别为0.29，¢28h-1和77.3mPtsh-1。此外，相对于基准系统的参数，根据㶲的经济性最优解，我们可以以提升14%的环境影响为代价，将㶲效率提高14%，总成本降低5%。根据㶲的环境影响最优解，我们可以以总陈本增长27%为代价，将㶲效率提高13%，环境影响降低5%。1.简介当今世界自然资源有限，能源需求日益增长，价格也随之攀升，研发更加高效，低成本，环境友好的系统已成为一个当代众多工程师所面临的重大挑战。在过去的几十年，随着一些旨在缓解环境问题（例如空气污染，水污染和有害垃圾）的法律愈发严格，能源价格也随之上升。就这一点

3、而言，可以采用㶲分析作为一个潜在的工具来设计，分析，评价和改进系统组件并帮助判定系统中低效率组件的位置，类型和实际量值。不过，仅凭㶲分析无法提供关于经济和环境方面的潜在影响与可行改进的信息。因此，应研发一个结合了所有这些有关因素的综合程序来找到一个可行的解决方案。因此，其目的应为将热力学第二定律通过㶲与经济和环境影响结合起来，从而开发出一个用于能源系统的系统性研究与优化的有力工具。㶲的经济性分析本质上通过综合了最初成本，运行成本，保养成本，资源成本的成本核算把㶲分析和经济因素结合在了一起，并把这些成本并入热力学参数用来进行系统评价。此工具可帮助提高和优化系统的效率并降低成本。

4、另一方面，㶲的环境分析结合有效能分析和与施工，操作和维护和处置阶段相关的环境影响，并且分配对有效能流的相应影响，以指出导致最高环境影响的部件。它还提出了基于计算的环境变量的改进的可能性和趋势。随后，已经利用关于上述分析的多目标优化，以便允许通过更大的视野确定更完整的解来补偿传统单目标方法（即单目标㶲，㶲经济性和㶲环境分析）的缺点，根据一个以上的目标优化设计。在大多数实际决策问题中，目标本质上是冲突的，并且不能识别唯一的最优解。因此，引入帕雷托最优性来确定解是否真的是最好的折中解之一。在这方面，过去已经针对各种标准以及许多研究人员的广泛应用进行了许多单目标和多目标优化。Laza

5、retto和Toffolo比较了单目标㶲经济优化与双目标㶲和㶲经济优化的热系统设计，使用能源，经济和环境作为单独的目标。他们分析了关于三目标方法的CGAM问题的测试案例工厂。环境影响目标函数是关于二氧化碳和氮氧化物排放量定义的。使用进化算法基于三个目标函数找到最优解。他们确定了多目标优化的帕雷托最优曲线，并基于总成本和环境影响之间的折中讨论了曲线上的可能点。Gebreslassie等人提出了一种基于数学规划的系统方法，用于设计关于多目标公式的环保意识的吸收冷却系统，同时考虑在设计阶段的成本和环境影响的微型化。环境影响标准是通过生态指示器-99方法测量的，该方法遵循生命周期评估

6、（LCA）的原则。他们在帕雷托最优曲线上选取了三个点，表示最小生态指标解（A），最小总成本解（B）和两点之间可能的权衡解。通过从溶液B切换到溶液C，总的生态指示器-99值减少了3.8％，总成本增加了4.8％。Ahmadi等人对联合循环发电厂（CCPP）进行了全面的㶲，㶲经济和㶲环境影响分析和多目标优化，涉及整个发电厂的能源效率，总成本率和二氧化碳排放。他们确定在CCPP燃烧室中发生最大的放射性破坏。增加燃气涡轮机入口空气温度降低了CCPP的热能损耗成本。他们导出了帕累托最优点曲线的表达式为确定的火力效率范围，并得出结论，火花放热效率超过57％后，每单位㶲能效率的总成本的增加相

7、当高，因此低于此点应选择帕累托最优曲线。Sayyaadi和Babaelahi分析了一个液化天然气再液化厂的多目标方法，同时考虑了能源和经济活动。他们使用基于遗传算法的NSGA-II的MATLAB多目标优化算法，并获得了帕雷托最优前沿以找到帕雷托最优解。他们将最终的最优系统与基础案例和经济经济单目标优化系统进行了比较，发现多目标优化设计中的放热效率比经济优化系统高11.11％，而多目标优化系统的总产品成本，客观最优设计是经济优化系统的16.7倍。尽管在文献中使用各种各样的优化工具和目标函数进行了许多单目标