基于热泵技术的纯电动轿车热管理集成开发

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1、学校代号10532学号S12022002分类号TK323密级公开硕士学位论文基于热泵技术的纯电动轿车热管理集成开发学位申请人姓名马自会培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称杨小龙副教授学科专业动力工程及工程热物理研究方向汽车电子控制论文提交日期2015年05月10日学校代号：10532学号：S12022002密级：公开湖南大学硕士学位论文基于热泵技术的纯电动轿车热管理集成开发学位申请人姓名：马自会导师姓名及职称：杨小龙副教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：动力工程及工程热物理论文提交日期：2015年5

2、月10日论文答辩日期：2015年5月26日答辩委员会主席：龚金科教授ThermalManagementDevelopmentofBatteryElectricVehiclebasedHeatPumpbyMaZihuiB.E.(HuNanUniversityofTechnology)2012M.S.(HuNanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofscienceinPo

3、werEngineeringandEngineeringThermophysicsintheGraduateschoolofHuNanUniversitySupervisorProfessorYangXiaolongMay,2015湖南大学学位论文原创性声巧本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意

4、识到本声明的法律后果由本人承担。Ｉ作者签名：葛旬今曰期心庐６皆吁日学位论文版巧使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权瑚南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分两容编入有关数据库进行检索。，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。＂２、不保密ｅＣ。＂（请在上相应方框内打７）作者签名日期：长

5、年《月＾日导师签名：〇曰期：專月、＾基于热泵技术的纯电动轿车热管理集成开发摘要随着环境和能源问题日益严峻，全球各主要车企都投入了大批的人力、物力、财力来开发和生产纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车。纯电动汽车作为其中的一种类型，目前已有若干车型投放市场。在大量阅读国内外文献的基础上，针对现有纯电动轿车制冷、制热、电池及电机的热管理相对孤立分散，不能有效的统一集成化管理的问题，利用热泵技术，提出一种制热模式回收驱动电机废热，制冷模式兼顾电池冷却的整车综合热管理系统。首先，利用热泵技术，设计纯电

6、动轿车整车综合热管理系统方案。1）夏季工况，车内制冷同传统汽车空调一样，通过制冷循环对车内制冷。当车辆高速运行时，电池发热量大，热管理系统方案将对电池进行冷却。2）冬季工况，车内制热采取热泵循环从车外获取热量。同时，启动电机热回收，通过板式换热器回收热量，提高制热效果，降低制热功耗。其次，对于纯电动轿车热管理系统方案，开发研制了基于飞思卡尔（Freescale）16位微控制器MC9S12XEP100的综合热管理全自动控制系统。硬件方面，使用AltiumDesigner进行控制器硬件电路原理图的绘制。软件方面，

7、采取模块化的程序设计思想，使用MatLab/Simulink/Stateflow进行控制系统软件开发，并在RTW下实现标准C程序代码的自动生成。然后，在制冷、制热各典型工况下，对整车热管理开展系统性能试验。试验表明，热管理系统在测试工况下可满足对车内制冷、制热的性能要求。在初步的试验数据的基础上，通过Vector公司的CANape进行控制器的初步在线标定试验。最后，在理论和实验的基础上，建立热管理模型。基于Advisor平台将其集成到整车模型中，考查在冬季制热模式，新型的基于热泵技术的热管理系统对整车性能影响

8、。结果表明，对于冬季制热模式，相比PTC热电阻，纯电动轿车采用热泵系统时，其制热运行时的整车电能消耗可降低16.4%，续驶里程可提高18.3%。本文较为全面的研究设计了纯电动轿车热管理系统，并为其开发全自动控制系统，实现整车热管理一体化调节，对纯电动轿车热管理系统的发展及商品化具有一定的促进意义。关键词：纯电动轿车；热泵技术；整车热管理；控制系统开发II硕士学位论文AbstractAlongwith