基于動(dòng)力渦輪發(fā)電的熱管理系統(tǒng)用電協(xié)調(diào)及匹配研究.pdf

1、內(nèi)燃機(jī)余熱能量回收對(duì)于提高燃油能量利用效率具有重要意義。目前余熱能回收的熱點(diǎn)技術(shù)，如動(dòng)力渦輪、朗肯循環(huán)和熱電轉(zhuǎn)化，均是將內(nèi)燃機(jī)余熱能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在蓄電池中。但是回收得到的電能只有被有效利用，才能達(dá)到道路節(jié)油的最終目的。因此，本文提出了動(dòng)力渦輪回收內(nèi)燃機(jī)余壓能-蓄電池存儲(chǔ)-熱管理電動(dòng)附件使用的能流系統(tǒng)，研究了熱管理附件用能的有效管理方法，以及能量使用與回收的匹配和協(xié)調(diào)方法。
　　為降低熱管理系統(tǒng)本身能耗，本文研究了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)出口冷卻

2、液溫差狀態(tài)與附件功率協(xié)調(diào)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律，研究表明:在穩(wěn)態(tài)過程中維持發(fā)動(dòng)機(jī)出口冷卻液溫度不變，通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)出口冷卻液溫差，可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱管理系統(tǒng)附件總功率的調(diào)節(jié)，最大可降低熱管理系統(tǒng)附件能耗15％，且全工況范圍內(nèi)附件能耗最低對(duì)應(yīng)的最優(yōu)溫差集中在6K-8K。為將該規(guī)律應(yīng)用于道路工況，進(jìn)一步分析了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)出口冷卻液溫差在動(dòng)態(tài)運(yùn)行中對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化的響應(yīng)特性，提出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)出口冷卻液溫差的優(yōu)化方法，相比于固定溫差的管理方法，實(shí)現(xiàn)在HUDD

3、S(Heavy Duty Urban Dynamometer Driving Schedule，重型機(jī)車市郊工況)道路工況下，降低附件能耗14.3％。在此基礎(chǔ)上，建立了基于傳熱過程的系統(tǒng)模型，提出了基于模型的熱管理系統(tǒng)控制方法，與傳統(tǒng)的PID控制相比，在HUDDS道路工況下，可進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)附件能耗4.89％。
　　從能量使用與回收的匹配和協(xié)調(diào)角度，分析了動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速和動(dòng)力渦輪通流面積對(duì)回收功率的影響規(guī)律，提出了基于熱