基于混合動力汽車的智能熱管理系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、整車熱管理系統(tǒng)從流動和換熱的角度出發(fā)，通過優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)性能，可以有效提高整車動力性、燃油經(jīng)濟性和乘客熱舒適性。傳統(tǒng)動力汽車的熱管理系統(tǒng)以發(fā)動機為核心，整體性能受發(fā)動機性能和工況變化的制約較大，導(dǎo)致熱管理性能提升空間有限。混合動力汽車作為目前技術(shù)最成熟的一種新能源汽車，由于增加了電池和電機系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)動力汽車而言，其整車熱管理系統(tǒng)的性能可提升空間增大。
　　本文主要由三部分組成，分別是整車熱管理子系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)工況性能

2、影響因素分析、整車熱管理系統(tǒng)NEDC循環(huán)工況動態(tài)性能影響因素分析和整車熱管理系統(tǒng)主要零部件控制策略設(shè)計。在制定好控制策略后，結(jié)合整車熱管理環(huán)境艙實驗，對比穩(wěn)態(tài)和循環(huán)工況下仿真值與實驗值之間的誤差，驗證了仿真分析的可行性和準確性。
　　首先，基于CFD仿真軟件，搭建了某混合動力汽車熱管理系統(tǒng)一維計算模型。結(jié)合熱平衡臺架實驗數(shù)據(jù)和換熱器風(fēng)洞實驗數(shù)據(jù)，針對各子系統(tǒng)，在不同的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)工況下，分析了熱管理性能影響因素，并進行了分析對比，為

3、后續(xù)NEDC循環(huán)工況下的熱管理動態(tài)性能提供理論支持。
　　其次，在NEDC循環(huán)工況下，搭建整車熱管理系統(tǒng)動態(tài)性能仿真模型，分別對比了電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速對發(fā)動機熱管理性能的影響、膨脹閥開度曲線對制冷功率的影響、動力電池單元布置方式對芯體平均溫度的影響、電子水泵轉(zhuǎn)速對自身機械效率的影響和鼓風(fēng)機風(fēng)量對乘員艙采暖/制冷工況平均溫度的影響。對比仿真結(jié)果，得到了對整車熱管理性能較有利的零部件組合方式，并為整車熱管理系統(tǒng)控制策略的設(shè)計提供了樣本點。<

4、br>　　最后，選用基于梯度下降法的徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能算法，在Matlab環(huán)境下分別設(shè)計了電子風(fēng)扇、電子水泵和鼓風(fēng)機的控制策略，并將訓(xùn)練后的控制策略封裝后導(dǎo)入到CFD分析軟件中進行聯(lián)合仿真，對比增加控制策略前后整車熱管理系統(tǒng)動態(tài)性能的變化情況。
　　通過與整車環(huán)境艙熱平衡實驗數(shù)據(jù)的對比，在穩(wěn)態(tài)工況下，發(fā)動機出水溫度、電機出水溫度、乘員艙平均溫度和電池芯體平均溫度的仿真值與實驗值誤差較小;在NEDC循環(huán)工況下，發(fā)動機出水溫度、乘