电动车热泵空调及其自动控制系统研究

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1、上海交通大学硕士学位论文电动车热泵空调及其自动控制系统研究姓名：谢卓申请学位级别：硕士专业：制冷与低温工程指导教师：陈江平20060201电动车热泵空调及其自动控制系统研究摘要本文通过分析电动车与普通燃油汽车的区别采用在风道中设置两个换热器一个蒸发器一个内部冷凝器使用四通换向阀来切换制冷和制热模式采用这种结构不仅不需要为此系统开发专门的部件而且能有效的避免在制热工况系统从融霜模式转换成制热模式时换热器上的凝结水迅速蒸发在挡风玻璃上结霜对驾驶安全性的影响本文建立了热泵空调系统的数学模型对系统的控制方法进行了研究由于车室空间狭窄热容较小风道中没有热水芯调节送风温度

2、采用了同时控制压缩机转速和风机风量的方法来调节车室内的温度并采用模糊控制来调节新风/循环风风门和模式风门的开度考虑到电动车运行环境温度和湿度变化幅度大采用了模糊自修正除霜控制技术通过搭建电动车热泵空调系统的实验台验证了采用基于实验转换的部件模型在系统仿真中的结果热泵空调系统在制冷工况和制热工况下的制冷量和制热量可以满足电动车车室的舒适性要求并能在各种工况下保持较高的效率关键词电动车热泵空调系统自动控制仿真模型RESEARCHOFELECTRICALVEHICLEHEATPUMPAIRCONDITIONERANDITSAUTOMATICCONTROLSYSTEM

3、ABSTRACTByanalysisofthedifferencebetweenelectricalvehicleandtraditionalvehicle,twoheatexchangersareusedinthewindtunnel:anevaporatorandaninteriorcondenser,afour-wayvalveisusedtoswitchfromrefrigerationmodetoheatingmode.Byusingthisconfiguration,wedon’tneedtodevelopspecialcomponentforth

4、esystem,demistingthewindshieldcanalsobeavoidinordertosecuresafedrivingwhenthesystemisswitchedfromdemistingmodetoheatingmode.Simulationmodelsofheatpumpairconditionerhavebeendevelopedforcontrolalgorithm.Ascabinisnarrowandhassmallheatcapacity,withnoheatingcoreinwindtunnel,airtemperatur

5、eofcabinisadjustedbycompressorspeedandairflowoffanandfuzzyalgorithmisusedtocontrolthefreshair/recirculatingairdoorandmodedoor.Consideringelectricalvehiclerunningatacircumstancewithtemperatureandhumidityvaryinginawiderange,self-tunefuzzycontrolalgorithmisusedtodemist.Theresultsofsyst

6、emsimulationusingcomponentsconvertingfromexperimentaldatahavebeenvalidatedbybuildingupthesystemexperimentalset-up;thecoolcapacityandheatcapacityoftheheatpumpairconditionercanmeattherequirementofelectricalvehiclewithhighefficiency.Keywords:electricalvehicle,heatpump,airconditioningsy

7、stem,automaticcontrol,simulationmodel申请上海交通大学硕士学位论文主要符号表主要符号表Re雷诺数L送风量kg/s12A面积mc车室内空气比容J/kgKpc送风比容J/kgKc比热J/kgKp1d直径md空气侧特征长度ma2g重力加速度m/sH翅宽mh焓J/kgh蒸发比焓J/kg0k管内粗糙度mL管长mM%千摩尔质量kg/kmolm质量kgm&干空气质量流量kg/sm&质量流量kg/sdryairn压缩机转速1/sp临界压力barcritical2Dp压降Paq表面热通量W/mQ&热量wR表面粗糙度mas壁面厚度mt温度K或3

8、v空气流速m/sV压缩机容积ma3m3