一、低温条件下如何启动汽车(论文文献综述)
黄天川,刘志祥[1](2021)在《质子交换膜燃料电池系统低温启动技术研究进展》文中研究表明质子交换膜燃料电池电动汽车具有绿色环保、续航里程长等优点,但在温度较低的环境下存在启动困难甚至失败的问题,这一问题严重制约了质子交换膜燃料电池电动汽车的发展。研究调查了质子交换膜内部结冰的原理,简述了0℃以下低温环境下启动过程对质子交换膜本身、催化层、气体扩散层以及膜电极整体带来不同程度的损伤,重点分析了质子交换膜燃料电池电动汽车低温启动的策略,可大致分为三类:停机吹扫的控制策略、外部辅助加热和无辅助加热。分析表明每种方法都有其各自的优点与缺点,但总的来说单一的启动方法对质子交换膜燃料电池电动汽车低温启动的效果不如多种方法混合使用的效果理想,未来燃料电池电动汽车的低温启动技术将会朝着多种方法共同协助的趋势发展。
申明[2](2021)在《电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析》文中进行了进一步梳理应对高能量密度动力电池的热安全应用,处理复杂多变环境与工况的车辆热需求,热管理系统正逐步向高效轻质的热流传输结构,集成多变的系统循环架构,智能可靠的联动控制体系推进,形成整车功能性热管理系统,以推动电动汽车高安全性、强动力性、长续航性、低能耗性、优舒适性的发展,在此过程中具有高换热能力的直冷系统在电动汽车中逐渐受到关注。本文基于制冷剂直冷的新型热管理传输模式,依托实验测控与模拟计算的手段,对电动汽车热管理系统的热力流动特性、流程布局设计、动态管控制定、老化衰变作用、协同优化管理进行探究。设计搭建了电动汽车直冷热管理系统实验台,测试探究直冷电池热管理回路的热流特性和调控规律。结果表明,制冷剂蒸发温度与电池趋稳温度间存在有能力界限特征的关联特性,制冷剂质量流量与热管理换热量存在传热饱和现象。进一步,提出优先电池温降,并结合工质热流特性进而保障电池温均的梯级参变调控策略,具体在不同电池放电速率下优选对应的最佳制冷剂流量和目标蒸发温度限定值,为控制电池温降和温均水平提供新思路。基于上述章节的直冷系统实验操控平台,对所构建的三维电池模组热流传输模型以及一维集成热管理系统模型予以验证,以深入探究电动汽车直冷集成热管理系统内部热力交互关系以及性能管控机制。通过识别系统及部件的性能参数变化,表征传热工质的热力流动状态,为集成系统的建立提供理论依据。验证结果表明仿真模型具有较高的准确性和置信度,可用于后续的计算分析。首先,耦合电池直冷系统与乘员舱空调系统模型,并组合电池直冷多流程构形,提出并设计了典型的串联、并联、混联流程布局,形成多热力过程制冷集成系统。在选择的典型工况下系统探索集成过程的性能特征,研究包括制冷剂充注量的影响,热管理系统的热力学能量能质特性分析,从系统流程构形的结构特性和增加调控策略的管控过程两方面对比分析电池和乘员舱热行为,以及系统能效特性。研究结果表明,在所研究的工况背景下,系统流程以及负荷的改变对制冷剂最佳充注量不产生作用影响。相同工况和运行条件下,串联系统的COP(Coefficient of Performance)以及(火用)效率ηex高于并联系统,冷却效果也优于并联结构。综合提出的系统调控机制,得出目前主流连接模式的并联系统在乘员舱温度响应速率方面的性能较优,而串联系统对电池温控能力以及系统能效方面皆有较优的性能表现,可作为集成热管理耦合方式的选择和参考。在研究直冷集成系统的耦合关联关系基础上,进一步考虑电池全生命周期性能衰变特性,探索其与直冷热管理的作用关系和规律。考虑常规老化构建电池衰变模型,首先对电池热衰变参数均一性分布进行探索,并分析改变换热结构、增加均衡策略等措施对电池参数一致性的优化改善情况。同时,基于规定的基本工况,以环境温度周期性变化、SOC运行区间水平不同为背景,分析热管理系统与电池衰变间的影响关系。在印证合理有效的热管理措施有助于延长电池寿命的基础上,协同热管理系统寄生能耗的不利影响,提出并解决了电池热管理目标温度的优化问题。结果表明,环境温度在电池良好的工作温度区域10~40℃时,电池保持在该温度±1℃可使系统能耗与电池衰减综合效果较优。进一步提出电池全生命周期下的预控制估值前馈,通过识别判定从内阻角度表征的电池健康状态SOHR更新控制参量,达到最佳的热管理控制实施。研究结果为制定电池寿命优先热管理方案,延长使用年限提供指导帮助。最后,在完成直冷热管理系统关键部件的结构和热特性分析、系统的设计与集成、老化衰变要素的完善与丰富后,构建热管理系统整体运行模式架构,探索车用背景下的控制与优化。通过基于方差的全局敏感性分析方法,衡量目标量与受控量间作用影响的敏感度,利用NSGA-Ⅱ算法,对热管理系统驱动参数进行多目标输出优化。以直冷串联、并联系统,以及典型负荷工况为例,在系统多目标优化函数(被控部件温变速率、动力电池瞬时功率、热管理系统能耗、电池容量衰减速率)作用下,保证被控部件温度水平,结合制定的基本控制模式,对热管理系统开展优化对比分析。算例表明,相同工况下经优化管控,串联系统可实现电池老化速率、温降速率以及系统能耗水平较并联系统依次提升15.29%、45.23%、23.10%,并联系统则在乘员舱温降速率以及电池峰值功率方面较串联系统分别有4.51%、50.09%的提升。这意味着串联系统利于实现电池性能与系统长时能耗水平的最优,并联系统利于实现乘员舱舒适度与系统瞬时功率水平的最优。本文研究工作基于电动汽车直冷热管理系统的实验测试与仿真模拟,内容覆盖从电池热管理回路热力调控性能分析到集成耦合系统构架设计探究,从全新的电池状态到老化衰变状态的全生命周期考量,从单一的温度控制到多目标优化管控,较为系统地对新型直冷热管理体系进行探索和研究,相关工作不但具有前瞻性和创新性,并且为后续研究和技术应用奠定基础和提供指导。
向洪坤[3](2021)在《电动汽车氢燃料电池特性仿真与关键技术研究》文中研究表明质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cel,PEMFC)是一种能够将储存在燃料中的化学能转换成电能的发电装置,它具有高效、清洁、可靠性高、启动快等特点。燃料电池电动汽车(Fuel Cell Vehicles,FCV)是一种以PEMFC作为主要动力来源的电动汽车,它具有高效率、长续航能力、绿色环保、低噪声等特点。FCV已成为当下研究的热门,而做为FCV核心的PEMFC也必将成为人们研究的重点。电动汽车PEMFC是一个非线性的复杂系统,它具有能量管理特性、水管理特性、热管理特性、冷启动、耐久性等诸多特性。对这些模型建立相应数学模型,并通过强大的仿真软件进行仿真实验分析,是一个非常重要的研究手段。同时,运用神经网络算法对PEMFC实验数据进行分析,与仿真手段相得益彰。本文首先综述了燃料电池的发展历史及国内外研究现状,通过分析PEMFC的关键技术,从而引出本文的研究内容;其次阐述了燃料电池的基本原理、分类、优势以及燃料电池汽车的基本原理、分类、优势;然后在结合前人研究成果的基础上建立了燃料电池输出电压数学模型以及电动汽车PEMFC特性(能量管理特性、水管理特性、热管理特性、冷启动、耐久性)的数学模型。然后,在Matlab2014b/Simulink仿真平台上,通过对相对单一的输出电压、功率、效率建模仿真,分析工作温度、反应气体压力、膜含水量等因素对输出电压、功率、效率等特性的影响,得出适当提高工作温度、两极气体压力以及增加膜含水量均能提高PEMFC输出特性的结论。并结合车辆实际工况来调整各因素的参数值以满足车辆实际功率需求,并进一步分析电动汽车燃料电池的相关特性。再后,搭载30k W PEMFC进行实验,在Matlab2014b中运用神经网络算法对实验所得数据进行训练,并预测不同工况条件下的各参数值,再运用神经网络算法对耐久性测试数据进行训练、预测PEMFC的使用寿命。最后,结合PEMFC在实际车辆中的应用,根据车辆启动、加速、匀速、爬坡、减速、下坡、制动等不同工况下功率需求及时调整PEMFC的工作温度、阴极分压、阳极分压、膜含水量等相关参数,从而提高电池输出性能,进一步分析电动汽车PEMFC的各项特性。本文通过对PEMFC相对单一的电压、功率、效率等输出特性进行仿真分析,来间接研究电动汽车PEMFC相对较复杂的能量管理、水管理、热管理、冷启动、耐久性等特性,并运用人工神经网络算法对PEMFC不同工况下的各参数进行预测以及对PEMFC使用寿命的预测,结合FCV车辆的实际工况需求以及预测结果,调整PEMFC的各项参数值,为后续研究电动汽车PEMFC的相关特性提供了一种思路。
孙荣利[4](2021)在《电动汽车电池组寿命关键技术研究》文中提出动力电池作为电动汽车的主要能量来源,是电动汽车上的关键部件,而动力电池性能的好坏则直接影响电动汽车的应用前景。电池的寿命关键技术研究工作尚未完全成熟,电池的一个重要参数电池寿命状态一直是该领域的一个难题。电池为了满足电动汽车所需要求,在不同的工作环境中,动力电池必然会受到不同的环境温度、振动频率的不同的影响,而且电池在充放电过程中,不同的充放电截止电压的高低、电池充放电倍率的不同以及电池的不一致性都会对电池的寿命造成影响,势必会影响电池的循环寿命。本课题在研究NCR18650B锂电池内部结构与工作原理的基础上,分别对NCR18650B锂电池在不同条件下的充放电特性进行了研究,分析并找出了影响电池寿命的一些主要因素。在此基础之上,搭建实验平台,进行影响电池寿命的试验分析,对电池进行充放电循环寿命实验,发现在不同的外界条件影响下,动力电池的循环寿命是不同的。继续进行了大量实验,得出实验的总结分析,得到适应电池的外部环境,为电池的寿命关键技术做了详细的阐述。针对铅酸蓄电池寿命关键技术的研究,为了提高电池的容量,延长电池的二次使用寿命,提出了一种新型铅酸蓄电池充电修复的方法,不仅可以消除电池的极化和硫化现象,而且可以控制电池的温升,能够延长电池的使用寿命。本文对常规的脉冲充电修复、复合谐振充电修复和提出的新型充电修复方法进行实验验证,比对分析结果,发现本文提出的充电修复技术能更好的把控温度,提升使用寿命的充放电次数,而且充电时间上比其他两种修复方法充电时间短,单体电池在新型充电修复方法修复后容量恢复的最多。
林佳博[5](2021)在《燃料电池汽车动力总成热管理系统设计与控制策略研究》文中提出由于全球能源的短缺以及地球环境的不断恶化,近年来,汽车行业向新能源方向飞速转型发展。而燃料电池在工作的时候仅氢气与空气反应,产物仅为水,具有节能环保、安全高效等特点,且其相较其余新能源车型具有续驶里程长、燃料加注时间短等优点,必将成为今后新能源汽车的发展趋势。本文中,燃料电池汽车采用质子交换膜燃料电池(PEMFC)与锂电池组合的方式,PEMFC提供主要电能,锂电池组辅助提供电能,单独或协同工作,为驱动电机的运转供电,同时也为汽车其余耗电部件提供电能,整车协同,平稳运行。燃料电池汽车动力总成包括PEMFC、锂电池组以及驱动电机。运行过程中,温度对燃料电池的工作特性有着较大的影响,同时也会影响锂电池的电能输出以及电机的工作特性,因此,燃料电池汽车动力总成需要一个合理的热管理系统将其温度控制在合理范围内,使得各部件能高效工作,发挥出最佳性能,也能延长其使用寿命。本文以省校共建项目“高比功率燃料电池发动机关键技术研究与平台开发”作为依托,从工作原理及理论上进行分析,同时设计并进行实验,通过建模以及仿真的方式进行热管理系统的研究,验证所设计热管理系统的可行性以及合理性。首先,从燃料电池电堆的工作机理入手,分析了电堆因极化而产生的电压损失,并对锂电池的工作原理及充放电特性进行研究。基于动力总成各部件的工作方式及工作条件,进行动力总成热管理系统的结构设计。针对所设计的热管理回路,分别对燃料电池以及锂电池进行热特性分析,了解其产热以及散热特性,探究温度对动力总成造成的影响。而后设计并进行实验,对实验结果进行分析,验证温度对燃料电池电堆以及锂电池工作特性所产生的的影响,为仿真平台的搭建以及热管理系统控制的研究提供数据支持。而后,应用MATLAB/Simulink软件对燃料电池、锂电池以及驱动电机进行仿真计算模型的搭建并制定燃料电池-锂电池在工作时的功率分配模式,同时还在GT-Suite软件中搭建了燃料电池汽车的热管理模型,两个软件中模型运行时数据互通,完成热管理系统仿真平台的搭建。最后,基于所设计的热管理系统结构以及各部件热特性分析,进行热管理策略的开发,对燃料电池汽车动力总成热管理系统进行合理控制,使其满足所制定的控制目标以及功能。将所研究的热管理控制策略与热管理系统仿真平台相耦合,进行MATLAB/Simulink软件与GT-Suite软件的联合仿真,通过仿真结果来分析所设计的燃料电池汽车动力总成热管理系统温度控制效果的合理性。
鲁得浦[6](2021)在《用于多点热源热控技术的多蒸发器回路热管研究》文中研究指明回路热管是柔性高效的两相流换热部件,通过工质的相变以及毛细芯的抽吸作用实现高效传热。随着国内外对回路热管研究越来越多的关注和认可,回路热管经历着从应用范围不断扩大,到应用需求多样化的变革,因此基于不同应用环境下的异型结构回路热管在近年来不断涌现。多蒸发器回路热管是在传统回路热管基础上发展起来的新结构,通过多个蒸发器并联,实现对多个离散点热源的高效热收集与排散,打破了传统回路热管点对点的单一热传输方式,适用于空间探测技术中对多阵列红外探测器的散热。本文针对宽视场X射线望远镜(WXT)中的多个探测器制冷的应用背景,进行了一个冷凝器连接多个蒸发器的回路热管(即多蒸发器回路热管)样机的研究,从设计理论,模拟数值计算和实验探究三个方面研究样机启动、运行的规律。首先讨论了回路热管的基本原理,从毛细原理、传热极限以及工质在回路内的P-T图的分析,对回路热管驱动力来源、相变过程、传热传质过程等进行机理分析和透彻认知,从中挖掘影响多蒸发器回路热管运行的条件因素以及设计制造过程中的关键问题。在明确运行机制后,对国内外多蒸发器回路热管及其他两相回路的研究现状进行了整理和总结,明确了现有发展的不足,确定了本文研究方法与方向。基于一定的设计理论本文先后研制了三台回路热管样机。按其结构分为网状式并联管路的双蒸发器回路热管和三蒸发器回路热管,以及双层冷凝器结构式的四蒸发器回路热管。设计理论不仅着眼于一般回路热管设计遇到的蒸发器、冷凝器、补偿器、吸液芯及管线的结构与选材、工质选取等内容,而且针对多蒸发器回路热管特有的问题:补偿器大小设计、蒸发器数目约束条件和充液量设计等问题,形成了对多蒸发器回路热管设计的全面考虑因素。每台样机的研究侧重点不同。其中,双蒸发器回路热管的研究目的是探寻并联蒸发器结构在不同温区对启动、运行特性的影响;三蒸发器回路热管的研究目的是管路不对称条件下,不同加热分配方式及不同充液率条件对多蒸发器回路热管运行的影响;四蒸发器回路热管是综合上述结论后通过结构设计提高多蒸发器回路热管的传热极限,并测试其运行可靠性及稳定性。以网状式并联的三蒸发器回路热管的结构为物理模型,建立了一维热阻网络的稳态模型及流阻网络模型,通过数值迭代的方法进行仿真计算。首先通过对并联管路中传热过程分析,建立压力平衡关系和能量平衡关系。然后通过压降关系找到并联回路中压降最大的主回路。最后通过计算找出热量、流量在三个蒸发器间的分配关系,以主回路补偿器的能量守恒为依据进行回路温度场、压力场的迭代计算。该模型计算结果与实验数据相吻合,为多蒸发器回路热管的设计和运行研究提供了理论依据,可应用于进一步的参数化研究和设计优化工作。对网状式管路并联的多蒸发器回路热管进行实验研究。网状式管路并联的多蒸发器回路热管样机分别采用两个蒸发器和三个蒸发器,研究温区170K,工质为乙烷。双蒸发器回路热管探究了并联结构与单蒸发器回路热管的异同,研究了170~250K温区内的启动和运行特性,发现了样机可在两种加热方式下直接启动,并观察到蒸发器之间在运行过程中的热分享特性,在低温区170K时出现温度振荡,出现振荡的原因判定为充液率不足。随后针对不同加热功率分配和非对称结构对回路流体分布和传热性能的影响研制了三蒸发器回路热管,验证了该样机的蒸发器热分享特性,并发现由于结构问题存在热分享的方向性,并通过两种不同工作模式下的充液率确定了多蒸发器回路热管的补偿器工作方式,在热分享性和单蒸发器回路热管毛细极限的限制下,样机传热极限达到了50W。为提高多蒸发器回路热管的传热极限研制了双层冷凝器结构的四蒸发器回路热管。样机采用丙烯为工质,双层冷凝器的优点体现在,其一,分层结构便于实现多个并联管路的对称分布,避免了逐级并联的三通结构带来了压降的差异,有效减少了各回路的流量分配不均现象;其二,冷凝器设计加大了密闭回路的总容积,增加了回路的储液能力,并通过补偿器的连接以自适应调节各补偿器压力的作用减少流量分配不均的情况。通过对该样机的性能测试,首先证明了该样机不同加热功率分配方式的热分享特性,并且在回路流阻差异减少的前提下,最大传热能力得到很大提高(达到230W),对四个蒸发器的平均传热极限已接近同条件下单蒸发器回路热管的传热极限。同时,从应用层面考虑,对该样机进行了逆重力条件下的运行可靠性分析和变功率加热条件下的可靠性分析,结果表明样机在蒸发器整体提升30mm以内均可维持正常的运行状态,并且适应各种不同加热功率变化,有良好的稳定性。本文围绕多蒸发器回路热管的实验探究,在理论模型的支撑下对多蒸发器回路热管的设计进行改进,总结了不同样机的运行特性以及存在的问题,提出了解决办法。本文的工作对未来多蒸发器回路热管技术的进一步发展和应用化提供参考与支撑。
高福旺[7](2021)在《基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统研究》文中认为新能源汽车由于国家相关政策的颁布得到了快速的发展,其中纯电动汽车(EV)因其零排放、低噪声、节能的优势成为了新能源汽车中的宠儿,但其发展受到电池容量及其高/低温状态下特性的影响。在所有的附件中,空调系统是耗电量最大的,由于取消了发动机纯电动汽车在低温制热时通常采用PTC加热器。相关分析表明:在使用PTC进行制热时会损耗30%~40%的总能量,因此该制热方式已经对纯电动车的续航能力造成巨大影响,因此开出一款集成式、适用于纯电动汽车的高效热管理系统就显得尤为重要。本文以纯电动车为研究对象,分析热管理系统功能并确定其最佳温度区间,在对传统车、纯电动车热管理方案对比分析的基础上,建立集成化的整车热管理系统并确定其工作模式及回路;分析空调系统循环原理,针对车内环境建立冷/热负荷模型,基于电池工作原理研究其生/散热特性,探究温度对电机的影响;在AMESim中搭建整车及热管理系统模型,基于Matlab/Simulink环境开发热管理系统关键部件的控制策略,建立不同温度场景,分析系统在高温下的制冷性能、低温下采用不同制热方式时的差异性,验证所建立热管理系统及其控制策略的有效性。首先针对纯电动车各子系统明确其功能需求与最佳工作温度区间,分析、总结传统车、当前同类型纯电动车整车热管理构型,针对车辆低温制热时存在的整车能耗高、热管理系统效率低的问题,提出“热泵系统+PTC”的混合制热方案,同时制定“电机/电控系统余热回收”方案以实现能量的二次回收;针对集成化整车热管理方案划分其功能模式、确定其工作回路,建立系统工作优先级规则;建立车内环境不同温度场景下的热负荷模型,并以此作为后续压缩机控制的目标基准量;研究电池的传/散热能力,探讨温度对电机的影响;建立基于趋近律的温度滑模外环控制策略与采用前馈-反馈的内环压缩机转速复合控制策略;参考部件实际测试结果,搭建关联压缩机转速的电子膨胀阀模糊控制策略;建立基于被控系统温差的PTC分层控制算法,并基于Matlab/Simulink环境开发;建立AMESim软件下的纯电动整车及热管理系统模型,设置不同温度场景,仿真验证以热泵系统为基础的整车热管理系统及所开发控制策略的可行性。
李赞[8](2021)在《低温下某型纯电动乘用车热管理系统控制策略研究》文中认为作为我国重要支柱产业之一的汽车产业,当下面临的挑战主要来自石油资源的日渐短缺以及生态环境污染的日益加重,因此我国汽车产业的重心开始转向节能环保的新能源汽车。但新能源汽车尤其是纯电动汽车普遍存在的问题就是环境适应性较差,在高低温工况下,尤其是低温工况下,续驶里程相对于常温工况严重衰减。在北方寒冷地区冬天温度低、冬夏温差大,动力电池的容量及充放电性能在寒冷气候下衰减较大,而乘员舱、电池及电机的热管理孤立分散,没有形成一套集成高效的热管理系统。因此,低温工况下纯电动汽车的热管理系统合理构型、整车热量的合理利用以及热管理系统控制策略的研究成为必要。本文依托于课题组的校企合作课题,对某型纯电动乘用车的整车热管理系统控制策略展开研究,旨在保证电池在低温下的性能、低温工况下车辆的续驶里程以及整车热量的合理利用。本文首先分析了国内外的动力电池热管理技术、乘员舱热管理技术及整车热管理系统架构的发展现状。随后展开对纯电动乘用车热管理系统架构的分析,根据每个回路的不同功能将热管理系统分为电池回路、乘员舱、电机回路、制冷循环回路及制热循环回路,并在目标车型的热管理系统架构的基础上,进行了回路优化,并基于优化后的热管理系统回路划分了低温行驶工况下热管理系统的不同工作模式。为研究电池在不同温度下的表现及建模需要,利用课题组现有设备进行了相关的电池实验,之后利用GT-SUITE软件进行电池、电机、乘员舱、制热循环回路及整车动力系统的一维仿真模型搭建。基于优化后的热管理系统回路,利用Matlab/Simulink进行了热管理系统控制策略模型搭建,并通过GT-SUITE软件进行了联合仿真,之后通过已有的实车实验数据对热管理系统联合仿真模型进行了验证,结果表明了模型可以准确的描述电池、电机及乘员舱等部件的温度变化情况及整车的能耗情况。在不同的环境温度下,电池、电机及乘员舱的温度变化及整车的能耗均会受到不同程度影响,本文选取环境温度为-15℃、-7℃及0℃作为低温下的典型工况,研究不同热管理系统控制策略对电池容量衰减比例及车辆续驶里程的影响,完成低温行驶工况下热管理系统控制策略的制定。最后为减小PTC为乘员舱及电池同时制热阶段的能耗,根据电池温度制定了阶段控制策略,并以电池容量衰减比例和PTC能耗作为优化目标构建了多目标优化模型。通过遗传算法进行优化后,根据目标函数的不同权重系数,得到了多组仿真结果,并通过帕累托边界获得了使整体效益最好的最优解。当目标函数的权重系数为0.25时,在-15℃的环境温度下、一个CLTC行驶工况内,阶段控制策略相比于原控制策略,以牺牲1.4%的电池容量衰减比例为代价,使PTC节省了10.73%的能耗,达到了在PTC为乘员舱及电池同时制热阶段节能的目标。
罗威[9](2020)在《CVT节能液压系统稳定性分析及优化验证》文中研究表明随着国民GDP及人均收入不断提高,中国对汽车自动挡消费的需求不断扩大。但是面对石油能源进口的压力和国家对节能环保的要求,再加上国内自主车企在先进自动变速器供应上遭遇外商“卡脖子”的风险,高效节能型自动变速器的自主开发迫在眉睫。金属带式无级变速器器(Continuously Variable Transmission,CVT)由于和发动机匹配的综合效率及成本优势,成为现阶段破解我国汽车工业传统燃油车自主发展困局的关键路线。本文在国家国际科技合作专项和国家自然科学基金支持下,为改变“研发产出即落后的怪象”,直接采用国际领先的液压变排量节能技术,进行CVT液压系统攻关。由于传统的容积变排量即泵控变排量技术虽然具有节能优点但是在响应性上满足不了汽车行业实时操控需求,必须综合节流控制即阀控技术响应快的优点进行综合设计。因此,本文针对一种综合容积和节流控制优点的自适应变排量液压系统的稳定性进行展开分析。为验证该系统的稳定性,确保最严苛条件下该系统的可靠性,对该系统常温天气下的极限工况和高寒天气下低油温条件的系统压力及减压回路压力的关键稳定性问题进行了理论分析及故障优化验证。本文研究的主要内容如下:(1)对CVT的发展及液压技术的进展进行全面回顾,对现有的CVT世界先进节能技术尤其是油泵控制类型进行了深入对标。在国内现有技术水平的基础上,设计了一款综合容积和节流控制优点的自适应的CVT变排量液压系统。并对该变排量系统节能工作原理进行了介绍与分析,针对系统流量源—油泵进行建模,对其流量脉动进行仿真分析;研究了流量脉动幅值、脉动率与油泵输出压力及驱动转速的关系。(2)建立了常温下自适应变排量液压系统系统压力回路的非线性动力学模型,通过引入方差灵敏度算法—Sobol重要性测度指标方法,在不同频率的流量脉动激励下对输入变量进行了灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,选取关键变量,对常温天气极限工况下汽车急起步系统压力故障进行了优化。优化样件试验结果证明了此理论分析与优化方法的可行性和有效性。(3)考虑了低温下滑阀在阀孔中的偏心量,对滑阀所受粘性力进行了理论推导计算,研究了粘性力与偏心量(偏心率)变量的关系。在此基础上,对低温下系统压力稳定性进行了动力学建模及一阶灵敏度分析。并在一阶灵敏度分析的结果上,首次采用Sobol二阶灵敏度理论对关键参数进行了解耦分析,确定了U型节流槽的直径、轴向长度分别与一级流量需求的耦合关系最强。据此,对低温下系统压力波动故障进行了优化验证。验证结果证明了分析方法及结论的可靠性。(4)针对常温下的主动减压回路建立了非线性动力学模型,在不同频率的压力脉动激励下,通过一阶灵敏度分析识别出压力衰减的关键参数。并进行了进一步的二阶灵敏度计算,计算结果表明对压力脉动衰减具有很强耦合作用的因素为滑阀节流槽和负载阻尼孔。据此,对实车压力波动故障进行优化及验证,结果证明了减压阀节流槽必须基于实际负载流量来进行设计。(5)提出了在负载消耗阶段,为降低泄漏,在主动减压回路应用节能型先导电磁阀(Proportional Pressure Reduction Valve,PPRV),并对该回路进行低油温下试验验证。针对低油温下压力线性度故障,采用了试验设计(Design of Experiment,Do E)方法进行故障分析,得出压力线性度与颤振电流幅值及频率响应面模型。最后根据响应面方程进行优化并实际验证。验证结果证明了该方法的有效性。
陈尚瑞[10](2020)在《动力电池热管理系统研究》文中提出电动汽车以其高效、节能、无污染的特点,在近些年得到了高速发展。但电动汽车在低温下难启动,高温下自燃或者碰撞起火等与动力电池相关的问题逐渐暴露出来,其中最主要的问题就是动力电池包的热失控,所以对动力电池包进行热管理显得格外重要。本文以72Ah磷酸铁锂电池(LiFePO4)和100Ah的三元锂电池为研究对象,对低温与高温环境下的热管理提出具体的电池组热管理结构和实施方案,从传热学和流体力学角度,用Fluent进行数值模拟分析方案的可行性,并通过试验进行验证。分别进行-20℃至40℃环境温度下1C、1.5C、2C放电倍率的放电实验,以及1C和0.5C充电倍率下的充电实验。得到在不同环境温度下电池表面的温升变化和电池组开路电压随时间的变化关系,利用脉冲充放电实验(HPPC)测定动力电池内阻得出单体电池的产热功率,为分析热量在电池之间的传递规律提供数据支撑。建立基于铜棒和热管间接传热的电池组热管理模型,开展基于铜棒和热管的低温热管理实验和基于铜棒的高温热管理实验,研究在不同温度区间内最佳的热管理方式,和不同的热管理方式下所能取得的热管理效果。利用数值模拟方式对单体电池产热,以及动力电池组在热管理方案下的温度分布进行仿真研究。针对三元锂动力电池,基于热电制冷效应,利用铝片、热管等开展电池组在30℃环境温度下的散热管理实验。通过数值模拟和实验验证得出该热管理系统在不消耗外界能量的情况下可将电池表面温度降低5℃,在3C放电情况下,能够将电池表面温度控制在45℃以下。表明该热管理模型相关计算的正确性和该模型的合理性,满足动力电池热管理系统的使用要求。
二、低温条件下如何启动汽车(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低温条件下如何启动汽车(论文提纲范文)
(1)质子交换膜燃料电池系统低温启动技术研究进展(论文提纲范文)
1 PEMFC冷启动科学问题研究进展 |
1.1 PEMFC低温冷启动过程分析 |
1.2 低温环境PEMFC造成的影响 |
2 解决PEMFC低温冷启动技术问题的研究进展 |
2.1 冷启动技术发展现状 |
2.2 停机吹扫的控制策略 |
2.3 外部辅助加热 |
2.3.1 电加热器加热 |
2.3.2 氢氧催化燃烧 |
2.4 无辅助加热 |
2.4.1 控制电堆输出特性升温 |
2.4.2 向电堆内通入反应气体混合物升温 |
3 总结与展望 |
(2)电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 动力电池热管理技术 |
1.2.2 电动汽车热管理集成技术 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 热管理实验系统电池直冷回路热流调控分析 |
2.1 直冷热管理系统方案 |
2.2 热管理系统实验设计 |
2.2.1 直冷系统及其主要部件 |
2.2.2 测控系统及不确定分析 |
2.3 电池直冷热管理基本特性实验研究 |
2.3.1 流动与传热特征分析 |
2.3.2 过程调控影响分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 直冷热管理系统模型及验证 |
3.1 动力组件及热流传输 |
3.1.1 电池组件模型 |
3.1.2 流体动力学模型 |
3.2 热管理直冷系统构件 |
3.2.1 压缩机模型 |
3.2.2 换热器模型 |
3.2.3 阀体模型 |
3.3 补充元件及系统框架 |
3.3.1 乘员舱模型 |
3.3.2 电机驱动模型 |
3.3.3 直冷系统模型 |
3.4 验证实验与方法 |
3.4.1 电池组件验证 |
3.4.2 循环回路部件验证 |
3.4.3 直冷系统验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 直冷条件下电池热管理与空调耦合特性研究 |
4.1 耦合系统串并关联与分析 |
4.2 直冷热管理系统典型特征 |
4.2.1 最佳制冷剂充注量 |
4.2.2 热力过程(火用)熵能变性 |
4.2.3 直冷耦合系统典型性能特征 |
4.3 直冷热管理系统调控分析 |
4.3.1 电动汽车结构及车载控制 |
4.3.2 耦合系统控制策略 |
4.3.3 车载温控与能量变动性 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于电池全生命周期热衰变行为及直冷热控处理 |
5.1 电池衰变预置分析与方法确定 |
5.2 电池热衰变耦合效应与均一性分析 |
5.2.1 数值分析设置 |
5.2.2 典型老化衰变特征 |
5.2.3 电池热场与老化衰变耦合作用影响 |
5.2.4 电池性能参数均一性优化分析 |
5.3 电池全生命周期的热控影响与处理 |
5.3.1 计算分析条件 |
5.3.2 环境温度周期性影响 |
5.3.3 电池荷电状态影响 |
5.3.4 直冷系统电池全生命周期温控追踪 |
5.4 本章小结 |
第6章 电动汽车直冷热管理系统多目标管控优化研究 |
6.1 常态控制方法与应对 |
6.2 基于控变参数敏感性的热管理系统控制关联 |
6.2.1 敏感性分析方法 |
6.2.2 典型系统参数敏感分析算例 |
6.3 多热力过程耦合直冷系统控制优化 |
6.3.1 多目标优化确定与算法 |
6.3.2 典型模式下优化结果分析 |
6.4 本章小节 |
第7章 总结与展望 |
7.1 本文总结 |
7.2 本文创新点 |
7.3 本文工作展望 |
参考文献 |
附录1 |
作者简介与在学期间取得的学术成果 |
致谢 |
(3)电动汽车氢燃料电池特性仿真与关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外燃料电池研究现状 |
1.2.1 燃料电池发展史 |
1.2.2 燃料电池国内外研究现状 |
1.2.2.1 燃料电池国外现状 |
1.2.2.2 燃料电池国内现状 |
1.3 主要研究内容及研究意义 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究意义 |
2 燃料电池的基本原理及特性 |
2.1 燃料电池 |
2.1.1 燃料电池基本原理 |
2.1.2 燃料电池分类 |
2.1.3 燃料电池优势 |
2.2 质子交换膜燃料电池(PEMFC) |
2.3 燃料电池电动汽车介绍 |
2.3.1 电动汽车分类 |
2.3.2 燃料电池电动汽车原理 |
2.3.3 燃料电池汽车优势 |
2.3.4 燃料电池电动汽车分类 |
2.4 本章小结 |
3 电动汽车的PEMFC特性建模 |
3.1 PEMFC数学模型 |
3.1.1 热力学开路电压 |
3.1.2 活化过电压 |
3.1.3 欧姆过电压 |
3.1.4 浓度差过电压 |
3.1.5 功率和效率 |
3.2 建立电动汽车PEMFC特性数学模型 |
3.2.1 能量管理特性 |
3.2.2 水管理特性 |
3.2.3 热管理特性 |
3.2.4 冷启动 |
3.2.5 耐久性 |
3.3 本章小结 |
4 仿真实验及结果分析 |
4.1 Matlab/Simulink仿真软件 |
4.2 神经网络算法 |
4.3 建立基于Simulink平台仿真模型 |
4.4 仿真实验与结果分析 |
4.4.1 仿真实验设置 |
4.4.4.1 仿真实验条件设置 |
4.4.4.2 仿真实验数据输出设置 |
4.4.2 温度对电动汽车PEMFC的影响 |
4.4.3 阳极气体压力对电动汽车PEMFC的影响 |
4.4.4 阴极气体压力对电动汽车PEMFC的影响 |
4.4.5 膜含水量对电动汽车PEMFC的影响 |
4.5 本章小结 |
5 燃料电池实验与结果分析 |
5.1 燃料电池实验 |
5.1.1 燃料电池测试系统介绍 |
5.1.2 实验平台搭建及数据采集 |
5.2 实验数据分析处理 |
5.2.1 对第一阶段实验数据进行分析处理 |
5.2.1.1 设置输入输出样本 |
5.2.1.2 选择隐含层数和隐层节点数 |
5.2.1.3 传递函数和训练函数的选择 |
5.2.1.4 网络阈值权值设置 |
5.2.1.5 网络训练 |
5.2.1.6 模型验证 |
5.2.1.7 网络预测 |
5.2.2 对第二阶段实验数据进行分析处理 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
(4)电动汽车电池组寿命关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.1.1 锂电池组研究背景 |
1.1.2 铅酸蓄电池组研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 NCR18650B锂电池组寿命关键技术研究现状 |
1.2.2 铅酸蓄电池组寿命关键技术研究现状 |
1.3 研究内容 |
2 NCR18650B锂电池参数分析和影响因素分析 |
2.1 电池的工作原理及主要参数 |
2.1.1 锂电池的工作原理 |
2.1.2 锂电池工作的主要参数 |
2.2 影响电池使用寿命的因素 |
2.2.1 外部影响因素的选取 |
2.2.2 充放电电压对电池寿命的影响 |
2.2.3 环境温度对电池寿命的影响 |
2.2.4 充放电倍率对电池寿命的影响 |
2.2.5 振动频率对电池寿命影响 |
2.2.6 电池的不一致性对电池寿命的影响 |
2.3 本章小结 |
3 NCR18650B锂电池寿命综合分析 |
3.1 寿命关键技术试验方案的选取 |
3.2 研究对象及实验设备 |
3.2.1 研究对象 |
3.2.2 实验设备 |
3.3 寿命关键技术试验流程设计 |
3.3.1 电池活化 |
3.3.2 循环寿命流程 |
3.3.3 电池寿命终止依据 |
3.4 影响寿命关键技术的实验及结论 |
3.4.1 不同充放电电压影响电池寿命的实验及结论 |
3.4.2 不同温度环境影响电池寿命的实验及结论 |
3.4.3 不同放电倍率影响电池寿命的实验及结论 |
3.4.4 不同充电倍率影响电池寿命的实验及结论 |
3.4.5 振动频率影响电池寿命的实验及结论 |
3.5 本章小结 |
4 铅酸蓄电池充电修复试验 |
4.1 铅酸蓄电池的工作特性 |
4.1.1 铅酸蓄电池的充电特性 |
4.1.2 铅酸蓄电池的放电特性 |
4.1.3 铅酸蓄电池的温度特性 |
4.1.4 铅酸蓄电池的硫化特性 |
4.1.5 铅酸蓄电池的极化特性 |
4.2 铅酸蓄电池失效的原因和充电的机理 |
4.2.1 铅酸蓄电池失效的原因 |
4.2.2 铅酸蓄电池充电的机理 |
4.3 铅酸蓄电池修复技术 |
4.4 本课题运用的充电修复实验分析 |
4.4.1 新型充电修复方法 |
4.4.2 小脉冲电流缓充阶段 |
4.4.3 分段恒流充电阶段 |
4.4.4 复合式谐振充电阶段 |
4.4.5 恒压充电阶段 |
4.4.6 浮充充电阶段 |
4.4.7 使用新型充电修复方法实验的结论 |
4.5 方法对比 |
4.6 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)燃料电池汽车动力总成热管理系统设计与控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 燃料电池汽车动力总成研究现状 |
1.2.2 燃料电池汽车动力总成热管理系统研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 动力总成工作原理及热管理系统设计 |
2.1 动力总成构型选定 |
2.2 PEMFC工作原理与性能 |
2.2.1 PEMFC结构 |
2.2.2 PEMFC工作原理 |
2.2.3 PEMFC输出特性 |
2.3 锂电池工作原理与性能 |
2.3.1 锂电池工作原理 |
2.3.2 锂电池的充放电特性 |
2.4 动力总成热管理系统设计 |
2.4.1 动力总成热管理功能 |
2.4.2 动力总成热管理目标 |
2.4.3 动力总成热管理方案 |
2.4.4 动力总成热管理回路设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 动力系统热特性分析及性能测试 |
3.1 燃料电池热特性分析 |
3.1.1 燃料电池生热机理 |
3.1.2 燃料电池散热机理 |
3.2 锂电池热特性分析 |
3.2.1 锂电池生热机理 |
3.2.2 锂电池散热机理 |
3.3 温度对动力总成性能的影响 |
3.4 PEMFC性能实验 |
3.4.1 实验目的 |
3.4.2 实验平台 |
3.4.3 实验内容与实验结果 |
3.5 锂电池性能实验 |
3.5.1 实验目的 |
3.5.2 实验平台 |
3.5.3 实验内容与实验结果 |
3.6 本章小结 |
第4章 动力总成热管理系统建模与仿真平台搭建 |
4.1 燃料电池汽车动力总成模型 |
4.1.1 燃料电池模型 |
4.1.2 锂电池模型 |
4.1.3 驱动电机模型 |
4.2 燃料电池-锂电池功率分配模型 |
4.2.1 恒温器策略 |
4.2.2 功率跟随策略 |
4.2.3 功率分配策略工作模式 |
4.3 基于GT-Suite的热管理系统模型 |
4.4 本章总结 |
第5章 动力总成热管理系统策略研究与仿真分析 |
5.1 动力总成热管理系统策略研究 |
5.1.1 燃料电池热管理系统策略 |
5.1.2 锂电池组热管理系统策略 |
5.1.3 电机热管理系统策略 |
5.2 热管理系统控制方法研究 |
5.2.1 基于模糊算法的水泵转速控制 |
5.2.2 基于PID算法的风扇转速控制 |
5.3 动力总成热管理控制模型搭建 |
5.4 典型工况下仿真研究 |
5.4.1 常温环境仿真分析 |
5.4.2 高温环境仿真分析 |
5.4.3 高温环境且高需求功率工况仿真分析 |
5.4.4 低温环境仿真分析 |
5.4.5 冷启动仿真分析 |
5.5 本章总结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)用于多点热源热控技术的多蒸发器回路热管研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 回路热管基本原理 |
1.2.1 回路热管的构成及功能 |
1.2.2 多孔介质毛细作用 |
1.2.3 回路热管热力学过程分析 |
1.2.4 传热极限 |
1.3 常见回路热管介绍 |
1.4 多蒸发器回路热管的研究现状 |
1.4.1 多蒸发器回路热管发展及实验研究现状 |
1.4.2 多蒸发器回路热管理论计算模型研究现状 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 多蒸发器回路热管设计及实验系统 |
2.1 基本构型设计和分析 |
2.2 工质选取 |
2.3 蒸发器设计 |
2.4 补偿器设计 |
2.5 工质充装及系统 |
2.6 样机及实验装置系统 |
2.7 误差分析 |
2.8 本章小节 |
第3章 多蒸发器回路热管的数学模型建立和模拟计算 |
3.1 多蒸发器回路热管的一维稳态建模 |
3.1.1 建模的基本假设 |
3.1.2 热流分析 |
3.1.3 各部件的模型建立和计算 |
3.2 多蒸发器回路热管的求解 |
3.3 本章小结 |
第4章 网状式管路并联的多蒸发器回路热管实验研究 |
4.1 蒸发器并联的性能探究 |
4.1.1 250K温区双蒸发器回路热管启动与运行 |
4.1.2 170K温区双蒸发器回路热管启动与运行 |
4.1.3 实验结果讨论 |
4.2 三蒸发器回路热管的实验研究 |
4.2.1 三蒸发器回路热管的启动特性研究 |
4.2.2 三蒸发器回路热管的运行特性研究 |
4.2.3 实验结果讨论 |
4.3 实验结果与理论计算的对比 |
4.4 本章小结 |
第5章 双层冷凝器结构的多蒸发器回路热管设计及实验研究 |
5.1 双层冷凝器结构的多蒸发器回路热管的设计制造 |
5.1.1 双层冷凝器的设计方案 |
5.1.2 双层冷凝器的结构和工艺改进 |
5.1.3 工质及温区的选取 |
5.1.4 蒸发器及管线布置 |
5.2 实验装置与系统 |
5.3 四蒸发器回路热管的运行特性研究 |
5.3.1 单蒸发器回路热管性能测试 |
5.3.2 不同加热方式下运行特性研究 |
5.3.3 逆重力条件下的运行特性研究 |
5.3.4 动态变加热功率下的运行特性研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文创新点 |
6.3 未来研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(7)基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 纯电动车热管理系统集成形式发展概况 |
1.2.2 热泵空调系统研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 整车热管理系统方案设计与热泵系统研究 |
2.1 整车热管理系统功能分析 |
2.1.1 乘员舱热管理系统 |
2.1.2 电池热管理系统 |
2.1.3 电机/电控热管理系统 |
2.2 整车热管理集成方案确定 |
2.2.1 整车热管理系统架构 |
2.2.2 整车热管理系统工作模式 |
2.2.3 热管理模式优先级确定 |
2.3 热力学循环 |
2.3.1 制冷循环 |
2.3.2 制热循环 |
2.4 热泵空调系统 |
2.4.1 热泵系统组成及工作原理 |
2.4.2 热泵系统与PTC加热特性对比分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 纯电动热管理系统负荷研究及部件建模 |
3.1 车内热负荷分析 |
3.1.1 车内制冷负荷分析 |
3.1.2 车内制热负荷分析 |
3.2 电池温度特性研究 |
3.2.1 生热特性 |
3.2.2 传热特性 |
3.3 温度对电机影响 |
3.4 热管理部件机理模型 |
3.4.1 压缩机 |
3.4.2 冷凝器 |
3.4.3 蒸发器 |
3.4.4 电子膨胀阀 |
3.5 本章小结 |
第4章 整车集成式热管理系统控制策略开发 |
4.1 整车热管理系统顶层架构 |
4.2 热管理系统状态机 |
4.3 压缩机转速控制策略 |
4.3.1 外温度环滑模控制 |
4.3.2 前馈-反馈的复合转速控制 |
4.4 电子膨胀阀EXV开度控制 |
4.5 PTC需求功率(档位)控制 |
4.6 本章小结 |
第5章 纯电动整车热管理系统仿真分析 |
5.1 纯电动整车及热管理系统集成 |
5.2 制冷仿真测试 |
5.3 制热仿真测试 |
5.3.1 热泵系统制热测试 |
5.3.2 PTC制热测试 |
5.3.3 余热回收制热测试 |
5.4 本章小结 |
第6章 全文总结与研究展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(8)低温下某型纯电动乘用车热管理系统控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 动力电池热管理技术 |
1.2.2 乘员舱热管理技术 |
1.2.3 整车热管理系统架构 |
1.3 课题研究对象与研究内容 |
第2章 纯电动乘用车整车热管理系统架构分析 |
2.1 整车热管理系统架构 |
2.2 电池回路 |
2.2.1 锂离子电池工作原理 |
2.2.2 锂离子电池生热传热机理 |
2.3 乘员舱冷负荷 |
2.4 电机回路 |
2.5 制冷循环回路 |
2.6 制热循环回路 |
2.7 整车热管理系统架构优化 |
2.7.1 热管理系统回路优化 |
2.7.2 低温下热管理系统工作模式划分 |
2.8 本章小结 |
第3章 热管理系统仿真物理模型搭建 |
3.1 电池部分模型搭建 |
3.1.1 电池实验 |
3.1.2 电池容量衰减模型 |
3.1.3 电池循环回路模型搭建 |
3.2 乘员舱模型搭建 |
3.3 电机循环回路模型搭建 |
3.4 制热循环回路模型搭建 |
3.5 整车动力系统模型搭建 |
3.6 本章小结 |
第4章 低温下热管理系统仿真与控制策略研究 |
4.1 低温下热管理系统控制策略模型搭建 |
4.2 整车实验 |
4.2.1 实验标准及台架 |
4.2.2 实验结果分析 |
4.3 仿真模型准确性验证 |
4.4 低温行驶工况下的热管理系统控制策略研究 |
4.4.1 -15℃行驶工况 |
4.4.2 -7℃行驶工况 |
4.4.3 0℃行驶工况 |
4.5 研究结果与讨论 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于遗传算法的热管理系统多目标优化 |
5.1 基于遗传算法的多目标优化方法 |
5.1.1 多目标优化含义及方法 |
5.1.2 多目标优化问题的最优解 |
5.1.3 遗传算法 |
5.2 阶段控制策略及多目标优化模型 |
5.3 优化结果与讨论 |
5.3.1 最小能耗控制策略 |
5.3.2 最小电池容量衰减比例控制策略 |
5.3.3 平衡控制策略 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)CVT节能液压系统稳定性分析及优化验证(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 CVT国内外发展趋势及研究现状 |
1.2.1 国外发展趋势及研究现状 |
1.2.2 国内发展趋势及研究现状 |
1.2.3 CVT液压系统研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
第2章 CVT节能液压系统及油泵仿真分析 |
2.1 引言 |
2.2 CVT液压节能原理及对比分析 |
2.2.1 CVT自适应变排量液压系统节能原理 |
2.2.2 CVT液压系统回路分类 |
2.2.3 CVT常用泵源控制方式对比分析 |
2.3 油泵流量脉动分析 |
2.3.1 油泵流量脉动理论分析 |
2.3.2 油泵全排量工况下流量脉动分析 |
2.3.3 油泵半排量工况下流量脉动分析 |
2.4 本章小节 |
第3章 常温极限工况系统压力稳定性分析及优化验证 |
3.1 引言 |
3.2 自适应变排量系统建模及稳定性分析方法 |
3.2.1 自适应泵阀变排量控制系统模型 |
3.2.2 压力稳定性分析方法 |
3.3 压力稳定性灵敏度分析 |
3.3.1 分析目标及仿真流程 |
3.3.2 仿真及结果分析 |
3.4 极限工况试验验证及压力波动故障优化 |
3.5 本章小结 |
第4章 高寒环境系统压力稳定性分析及优化验证 |
4.1 引言 |
4.2 低温系统压力稳定性建模 |
4.2.1 低温下滑阀受力的不确定性分析 |
4.2.2 低温稳定性计算模型及分析优化流程 |
4.3 低温系统压力稳定性分析 |
4.3.1 Sobol一阶及一阶全局灵敏度分析 |
4.3.2 低温系统压力稳定性关键影响参数解耦分析 |
4.3.3 低温系统压力稳定性关键影响参数相关系数灵敏度分析 |
4.4 低温验证及系统压力波动故障优化 |
4.4.1 低温验证及故障现象 |
4.4.2 故障优化及验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 常温环境减压回路稳定性分析及优化验证 |
5.1 引言 |
5.2 主动减压回路动力学建模 |
5.2.1 减压回路液压模型 |
5.2.2 主动减压回路动力学模型 |
5.3 减压回路稳定性灵敏度分析 |
5.3.1 应用仿真方法 |
5.3.2 一阶及一阶全局灵敏度分析 |
5.3.3 二阶灵敏度分析 |
5.3.4 仿真结果分析 |
5.4 试验故障及优化验证 |
5.5 本章小结 |
第6章 高寒环境减压回路稳定性分析及优化验证 |
6.1 引言 |
6.2 减压回路节能原理 |
6.2.1 节能型电磁阀原理介绍 |
6.3 高寒故障现象及试验设计方法介绍 |
6.3.1 高寒故障现象 |
6.3.2 试验设计方法 |
6.4 试验设计及结果分析 |
6.5 优化及验证 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
附录B 攻读博士学位期间申请的专利 |
附录C 攻读博士学位期间所参加的科研项目 |
致谢 |
(10)动力电池热管理系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 电池热管理技术研究现状 |
1.2.1 半导体材料、加热膜加热 |
1.2.2 液体加热与散热 |
1.2.3 空气散热与加热 |
1.2.4 内部加热 |
1.2.5 相变材料加热与散热 |
1.3 主要研究内容 |
2 动力电池性能实验及产热分析 |
2.1 动力电池实验平台 |
2.1.1 实验对象 |
2.1.2 实验设备 |
2.1.3 实验方法 |
2.2 不同环境温度和充放电倍率下电池性能研究 |
2.2.1 充电容量 |
2.2.2 放电容量 |
2.2.3 放电电压 |
2.2.4 电池表面温度 |
2.3 动力电池产热分析 |
2.3.1 锂离子电池内部结构 |
2.3.2 基于HPPC测试法的电池内阻测试 |
2.3.3 锂离子电池产热 |
2.4 锂离子电池热量的扩散 |
2.5 本章小结 |
3 基于铜棒与热管的动力电池组低温热管理研究 |
3.1 铜棒与铝板组合的动力电池组低温预热放电实验 |
3.1.1 实验步骤 |
3.1.2 实验结果分析 |
3.2 热管与铝板组合的动力电池组低温预热放电实验 |
3.2.1 实验步骤 |
3.2.2 实验结果分析 |
3.3 热管理系统仿真研究 |
3.3.1 仿真模型建立 |
3.3.2 仿真模型网格划分 |
3.3.3 控制方程与边界条件 |
3.4 仿真结果分析 |
3.4.1 铜棒与加热板加热结果 |
3.4.2 铜棒与循环水加热结果 |
3.5 本章小结 |
4 基于铜棒的动力电池组高温热管理研究 |
4.1 动力电池组高温放电散热实验 |
4.1.1 实验步骤 |
4.1.2 实验结果分析 |
4.2 热管理系统仿真研究 |
4.2.1 仿真模型与边界条件 |
4.2.2 单体电池产热仿真结果 |
4.2.3 电池组散热仿真结果 |
4.3 本章小结 |
5 基于热电制冷的动力电池组高温热管理研究 |
5.1 热管理系统设计 |
5.2 热管理系统仿真研究 |
5.2.1 仿真模型 |
5.2.2 仿真结果 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 自然状态下单体电池表面温升实验 |
5.3.2 基于热管的热管理系统下单体电池表面温升实验 |
5.3.3 热管和热电片组合的热管理系统下电池表面温升实验 |
5.4 仿真和实验结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、低温条件下如何启动汽车(论文参考文献)
- [1]质子交换膜燃料电池系统低温启动技术研究进展[J]. 黄天川,刘志祥. 化工进展, 2021(S1)
- [2]电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析[D]. 申明. 吉林大学, 2021(01)
- [3]电动汽车氢燃料电池特性仿真与关键技术研究[D]. 向洪坤. 重庆三峡学院, 2021(01)
- [4]电动汽车电池组寿命关键技术研究[D]. 孙荣利. 重庆三峡学院, 2021(01)
- [5]燃料电池汽车动力总成热管理系统设计与控制策略研究[D]. 林佳博. 吉林大学, 2021(01)
- [6]用于多点热源热控技术的多蒸发器回路热管研究[D]. 鲁得浦. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [7]基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统研究[D]. 高福旺. 吉林大学, 2021(01)
- [8]低温下某型纯电动乘用车热管理系统控制策略研究[D]. 李赞. 吉林大学, 2021(01)
- [9]CVT节能液压系统稳定性分析及优化验证[D]. 罗威. 湖南大学, 2020
- [10]动力电池热管理系统研究[D]. 陈尚瑞. 西安科技大学, 2020(01)