燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统结构设计

《新能源汽车空调检测与维修》习题及答案新能源汽车空调检测与维修作业一一、填空题(每题3分，共48分)1.新能源汽车空调是以为驱动能量，实现对车雨内空气、、和的装置，简称汽车空调(AirConditiriner)。

2.新能源汽车空调的作用与传统汽车空调的作用一致，主要有以下四点：调节调节调节调节。

3.对于纯电动汽车，没有作为空调压缩机的动力源，也不能利用余热作为汽车空调冬天制热用的热源。

因此，室调系统的冷源、热源和其他能源都来自。

4.纯电动汽车空调系统的制冷功能可以用作为动力源来实现。

但为了使电动压缩机更好地工作。

还要研发压缩机的以提高能源利用效率。

5.混合动力电动汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机，其能源配备结构与传统汽车相比变化，由发动机和电动机或驱动汽车行驶。

6.燃料电池电动汽车是将转化成的作为动力的。

7.由于燃料电池的化学能转换率上，余热排放量,所以燃料电池电动汽车能耗。

燃料电池电动汽车空调的制冷系统也占用一大部分能耗，因此。

可以采用式制冷系统。

8.新能源汽车空调系统主要由、、、和组成。

9.通风系统将外部新鲜空气吸进车室内，起一、、作用同时引起车室内空气流动，对风窗玻璃进行O10.汽车空调要向乘员头部、脚部、左右方向送出冷风、热风或新风，并向风窗谈风除霜、除雾，所以有一套比较复杂的系统。

11.汽车空调的通风方式一般有、和三种。

12.新能源汽车空调制冷系统与传统汽车空调制冷系统的组成基本相同，主要差别在于13.传统汽车空调制冷系统中压缩机是被带动进行工作的，无法对压缩机的—进行有效调节。

14.纯电动汽车空调制冷系统中的变频器在压缩机控制器的控制下可将动力蓄电池提供的高压直流电逆变为电压和频率可调的,驱动压缩机工作。

15.混合动力电动汽车空调压缩机的驱动方式较为多样，中混合式（Mild-HEV）可采用传动带传动和电动机驱动兼顾的;强混合式（Strong-HEV）可采用电动压缩机，如。

16.新能源汽车空调制冷系统主要由、、、、、及连接管路组成。

汽车尾气的余热发电及有效利用蒋小强;谢爱霞;丁锦宏;何武;李建莹【摘要】基于热电偶温差发电原理,对汽车尾气废热进行回收,将排气中所含低品位能源转换为电能;为了使电能充分利用,结合热电制冷原理,设计一车载冰箱,将冷端置于车载冰箱中,实现汽车冰箱冷冻冷藏的功能.通过对废热回收、温差发电、半导体制冷及冰箱结构进行设计和计算,完成了新型车载冰箱的设计工作.该设计具有结构简单、坚固耐用、无运动部件、无噪声、使用寿命长等优点,同时还可降低尾气废气温度,减少温室效应,节省能耗,提高汽车经济性.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)006【总页数】5页(P1280-1283,1306)【关键词】余热发电;汽车尾气;热电制冷【作者】蒋小强;谢爱霞;丁锦宏;何武;李建莹【作者单位】福建工程学院生态环境与城市建设学院,福建福州350108;广东海洋大学工程学院,广东湛江524025;广东海洋大学工程学院,广东湛江524025;广东海洋大学工程学院,广东湛江524025;广东海洋大学工程学院,广东湛江524025【正文语种】中文【中图分类】TM913随着社会现代化的迅速发展，能源的需求大量增加，以致能源紧缺变得更加严重，汽车工业是我国国民经济的支柱产业之一，伴随着汽车工业的发展，车辆消耗的能源也与日剧增，使得车辆的节能备受关注。

一方面，汽车的动力转换效率仅为40%(柴油机动力输出的功一般只占燃油燃烧总热量的30%～42%，而汽油机只有25%～30%)，以废热形式排出车外的能量占总能量的58%～70%(柴油机)或者70%～75%(汽油机)，主要包括循环冷却水带走的热量和尾气带走的热量，废气余热温度高，带走热量占燃料总能量的25%～45%(柴油机)或者30%～40%(汽油机)，一般可以利用的废热量为燃烧总热量的16%左右。

另一方面，随着汽车工业的发展和人们物质生活水平的提高，车载冰箱逐渐走向汽车市场。

世界上许多高档汽车上已经采用OEM方式嵌入配套汽车冰箱，这是真正意义上的汽车冰箱。

《氢燃料电池发动机冷却系统建模分析及控制策略研究》篇一一、引言随着现代汽车工业的飞速发展，新能源汽车特别是以氢燃料电池作为动力源的汽车逐渐成为研究的热点。

其中，氢燃料电池发动机的冷却系统是确保其高效稳定运行的关键部分。

本文旨在通过对氢燃料电池发动机冷却系统进行建模分析，并深入研究其控制策略，以期为优化冷却系统设计提供理论基础和实践指导。

二、氢燃料电池发动机冷却系统建模（一）系统结构概述氢燃料电池发动机的冷却系统主要由散热器、水泵、温度传感器、冷却液等组成。

其中，散热器负责将发动机产生的热量传递给外界空气；水泵则负责驱动冷却液在系统中循环；温度传感器则用于实时监测发动机及冷却系统的温度。

（二）建模方法及步骤建模过程中，我们采用物理原理和数学方法相结合的方式，首先确定系统各组成部分的物理特性及相互关系，然后建立数学模型。

具体步骤包括：确定系统输入输出关系、建立微分方程或差分方程、设定初始条件和边界条件等。

（三）模型验证及分析模型建立后，我们通过实验数据对模型进行验证。

通过对比实验数据与模型输出，分析模型的准确性和可靠性。

同时，我们还对模型进行参数敏感性分析，以了解各参数对系统性能的影响程度。

三、控制策略研究（一）控制策略概述针对氢燃料电池发动机冷却系统的控制策略，我们主要研究的是基于模型的预测控制、模糊控制及PID控制等。

这些控制策略旨在实现对冷却系统温度的精确控制，以确保发动机在高负荷和不同环境温度下都能保持稳定运行。

（二）预测控制策略预测控制策略基于系统模型，通过预测未来时刻的系统状态，提前调整控制输入，以实现更好的控制效果。

在氢燃料电池发动机冷却系统中，我们采用基于模型的预测控制策略，根据当前温度和预测的温度变化，调整水泵的转速和散热器的风扇转速，以实现精确的温度控制。

（三）模糊控制策略模糊控制策略是一种基于规则的控制方法，适用于具有非线性、时变和不确定性的系统。

在氢燃料电池发动机冷却系统中，我们采用模糊控制策略来处理温度传感器可能存在的误差和干扰。

新能源汽车驱动电机壳体冷却结构设计及热仿真分析作者：文/ 丁永根徐天稷张南海露来源：《时代汽车》 2020年第16期丁永根徐天稷张南海露上海汽车电驱动有限公司上海市 201806摘要：本文针对新能源汽车驱动电机运行过程中的电机温升问题，重点分析了驱动电机壳体热量传递方式，以及电机壳体冷却通道结构设计，分析了冷却通道截面尺寸与冷却通道沿程阻力损失之间的关系。

同时，借助ANSYS热仿真技术，对螺旋式冷却结构的驱动电机温升问题进行了热仿真分析。

关键词：新能源汽车永磁同步电机Analysis of Drive Motor Housing Cooling Structure Design and Thermal Simulation of New Energy VehicleDing Yonggen Xu Tianji Zhang Nan Hai LuAbstract：This paper focuses on the problem of motor temperature rise of drive motors during the operation of new energy vehicle. It focuses on the analysis ofthe heat transfer method of the drive motor housing and the design of the cooling channel structure of the motor housing. The relationship between the cross-sectional size of the cooling channel and the resistance loss along the cooling channel is analyzed. At the same time, with the help of ANSYS thermal simulation technology, thermal simulation analysis of the temperature rise of the drivingmotor of the spiral cooling structure was carried out.Key words：new energy vehicles, permanent magnet synchronous motors当前，在国家节能减排政策的支持下，新能源电动汽车产业获得了迅猛发展，传统燃油汽车向电动汽车方向发展已经一种必然趋势。

第３７卷第４期２０２２年８月安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报J o u r n a l o fA n h u i P o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y V o l ．３７．N o ．４A u g．,２０２２文章编号:１６７２Ｇ２４７７(２０２２)０４Ｇ０００１Ｇ０９收稿日期:２０２２Ｇ０１Ｇ１８㊀基金项目:安徽省高校自然科学研究基金资助项目(K J ２０２１A ０４８７);安徽工程大学引进人才科研启动基金资助项目(２０２０Y Q Q ０３２);汽车新技术安徽省工程技术研究中心开放基金资助项目(Q C K J ２０２００８)作者简介:汪㊀爽(１９９２Ｇ),男,安徽东至人,讲师,博士.电动汽车串联/并联冷却系统架构分析与评价汪㊀爽１,２,雍安姣１,徐曼曼２,俞志伟１,付永宏１,张林波１(１．奇瑞汽车股份有限公司汽车工程技术研发总院,安徽芜湖㊀２４１００６;２．安徽工程大学机械工程学院,安徽芜湖㊀２４１０００)摘要:高温工况下电动汽车不仅要满足乘员舱的降温需求,还要保证电机㊁电池㊁C D U 和M C U 等部件的冷却需求,部件繁多导致电动汽车冷却系统架构十分复杂.本文以乘员舱降温能力和压缩机功率为评价指标,针对驻车㊁驻车充电㊁匀速行驶和爬坡行驶等４种典型工况,采用系统仿真方法探究水冷冷凝器与电机系统串联/并联冷却系统两种架构的性能差异,并基于分析结果提出串联/并联切换式冷却系统和半并联式冷却系统两种新方案,分析结果将为电动汽车热管理系统设计工作提供重要参考与指导.关㊀键㊀词:电动汽车;冷却系统;串联和并联架构;系统仿真中图分类号:T P ３９１㊀㊀㊀㊀文献标志码:A 电动汽车以电能为驱动力,与传统车相比在使用过程中不会产生废气污染环境,是实现 碳达峰 和 碳中和 的关键[１Ｇ３].传统燃油车的汽油发动机热效率在４０％左右,而纯电动汽车的电机热效率在９０％~９５％区间范围内,其动力总成冷却需求低于传统燃油车[４].但纯电动汽车同时还要保证电池㊁C o n v e r s i o n a n dD i s t r i b u t i o nU n i t (C D U )和M o t o rC o n t r o lU n i t (M C U )等部件的冷却需求,因此其冷却系统更复杂,给设计和分析工作带来了挑战.水冷冷凝器替代传统空调回路的冷凝器,与电机冷却系统共用一个散热器是电动汽车现阶段热门布置方案.基于该布置方案,水冷冷凝器与电机冷却系统存在两种布置架构,一种为并联架构,即冷却液从散热器流出后通过三通阀分别流入水冷冷凝器与电机冷却系统;另外一种为串联架构,即冷却液从散热器流出后先流入电机冷却系统再流入水冷冷凝器.两个架构存在各自的优缺点,并联架构流阻比串联架构要低,但控制复杂,合理分配各支路流量是难题.但是在系统冷却性能方面,两者的差异目前还未深入进行研究.串联/并联架构对电动汽车冷却能力和能耗有何影响,是否能满足整车冷却需求等是电动汽车热管理开发过程中亟待解决的难点问题.综上所述,针对水冷冷凝器与电机冷却系统串联和并联两种架构,本文采用系统仿真的方法进行了研究.首先在K U L I １５ ０中建立串联和并联仿真模型,选取驻车㊁驻车充电㊁匀速行驶和爬坡行驶等４种典型考核工况,对串联和并联两种架构的性能进行分析和评价,研究结果将为电动汽车冷却系统设计和开发工作提供重要参考.１㊀仿真模型及考核工况１．１㊀仿真模型采用K U L I １５ ０建立电动汽车冷却系统串联和并联模型,其冷却系统架构分别如图１㊁２所示,建立的并联架构仿真模型如图３所示.两个模型都包括空调回路㊁电池回路和电机系统Ｇ水冷冷凝器回路,除电机系统Ｇ水冷冷凝器回路存在串联和并联差异外,无其他区别.电池回路与空调回路通过C h i l l e r (板式换热器)实现换热,对动力电池组进行降温.空调回路蒸发器吸收的热量通过水冷冷凝器传递到电机系统Ｇ水冷冷凝器回路的冷却液中,再通过散热器释放到车外.空调回路包括电动压缩机㊁水冷冷凝器㊁热力膨胀阀㊁蒸发器㊁鼓风机㊁电子膨胀阀和C h i l l e r .电池回路包括动力电池组㊁水泵１和C h i l l e r .冷却液在串联冷却系统的电机系统Ｇ水冷冷凝器回路流向依次为散热器㊁电机系统㊁水泵２㊁水冷冷凝器㊁散热器.冷却液在并联冷却系统的电机系统Ｇ水冷冷凝器回路流向依次为散热器㊁三通阀１㊁两个并联支路(支路１:水泵２㊁水冷冷凝器;支路２:电机系统)㊁三通阀２㊁散热器.考虑到前电机入口冷却液水温有限制,两个架构中电机系统内前电机与后电机采用并联方案,即一个支路为C D U (A D A S )㊁M C U 和R M o t o r (后电机),另一个支路为F M o t o r (前电机).串联架构中电机系统Ｇ水冷冷凝器回路总流量为２０L /m i n ,两个电机流量均为１０L /m i n .并联架构中电机系统Ｇ水冷冷凝器回路总流量为３５L /m i n ,水冷冷凝器流量为１５L /m i n ,两个电机支路流量均为１０L /m i n .图１㊀串联冷却系统架构图２㊀并联冷却系统架构１．２㊀考核工况选取驻车㊁驻车充电㊁匀速行驶和爬坡行驶等４种典型考核工况,对串联/并联两种架构的冷却系统进行分析和评价,各个考核工况环境温度均为４０ħ㊁太阳辐射１０５０W /m ２㊁空调设置为内循环㊁压缩机转速６５００r /m i n ㊁电池组流量１５L /m i n ㊁环境相对湿度５０％㊁空调回风口湿度３５％,其他边界参数设置如表１２ 安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第３７卷所示.此外,不同车速下散热器迎面风速通过S T A RC C M＋分析得到,如图４所示.图３㊀K U L I 仿真模型(并联架构)表１㊀考核工况边界参数工况序号模式车速/坡度[(k m /h )/％]舱内初始温度/ħ电池是否降温电池初始温度/ħA D A S ＋M o t o r ＋M C U＋C D U 热负荷/k W １空调A U T O ０/０６５否４００．３２空调A U T O＋电池降温０/０４０是５５０．３３空调A U T O＋电池降温＋B O O S T ０/０４０是５５３．５４空调A U T O ６０/０２５否４０１．４５空调A U T O１１０/０２５否４０３．５６空调A U T O６０/９２５否４０４７空调A U T O １１０/３２５否４０４．３㊀㊀图４㊀不同车速下散热器迎面风速２㊀仿真结果及分析２．１㊀驻车工况结果及分析驻车工况为表１中的第１个工况,舱内起始温度６５ħ,环境温度４０ħ,该工况通常称为最大降温能力考核工况,通过分析该工况来评价乘员舱的最大降温能力.驻车工况下串联/并联冷却系统的性能比较如图５所示.从图５a 中可以看出,串联/并联冷却系统舱内平均温度下降曲线基本一致,大约１３００s 后舱内温度达到２５ħ,两种架构均能很好地保证乘员舱的热舒适性.通过比较可以看出,串联系统比并联３ 第４期汪㊀爽,等:电动汽车串联/并联冷却系统架构分析与评价系统舱内平均温度低０ ２ħ,降温能力略占优势.从图５b 中可以看出,随着乘员舱温度下降,两种架构下压缩机功率都呈现缓慢减小的规律,其中串联系统压缩机功率比并联系统要低１００W 左右,另外串联系统少一个水泵工作也会带来系统功率的下降.串联和并联出现差异的原因是由于在驻车工况下,电机系统热负荷小但仍有２０L /m i n 的流量,此时散热器流量为３５L /m i n ,导致水冷冷凝器入口水温比串联模式高,从而引起空调系统功率相对较高.因此,从节能和乘员舱热舒适性的角度来说,驻车工况下串联架构优于并联架构.图５㊀驻车空调A U T O 工况下串联/并联冷却系统性能比较２．２㊀驻车充电工况结果及分析驻车充电工况为表１中的第２个工况和第３个工况,第２个工况代表充电时(慢充或快充)电池温度达到５５ħ需要降温且乘客舱同时开空调,对其进行分析可评估充电工况下电动汽车的降温能力.第３个工况代表B O O S T 工况下充电(升压快充)时电池达到５５ħ需要降温且乘客舱同时开空调,此时电机系统存在较大的热负荷,在该工况下是否能满足乘员舱的热舒适性对电动汽车降温能力是一个大的考验.驻车空调A U T O＋电池降温工况下串联/并联系统性能比较如图６所示.从图６a 中可以看出,串联架构与并联架构C h i l l e r 冷媒制冷量基本一致,但是串联架构的蒸发器冷媒侧制冷量比并联制冷量架构高７０W 左右,因此乘客舱降温性能相对较好.从图６b 中可以看出,串联架构乘客舱平均温度比并联架构低约０ ２ħ,与图６a 蒸发器制冷量呈现的规律一致.从图６c 中可以看出,串联架构压缩机功率比并联架构低,与此同时串联架构空调回路冷媒制冷量更大,所以驻车空调A U T O＋电池降温工况串联架构优于并联架构.驻车空调A U T O＋电池降温＋B O O S T 工况下串联/并联冷却系统性能比较如图７所示.从图７a 中可以看出,两种架构蒸发器和C h i l l e r 冷媒制冷量变化规律和大小基本一致,在１５０s 之前串联架构蒸发器冷媒制冷量比并联架构高２００W 左右.从图７b 中可以看出,１５０s 之前串联架构乘员舱内平均温度比并联架构低１ħ左右,之后逐渐趋近一致.此外,１５００s 时舱内平均温度为２６ ５ħ,乘客舱降温能力略差,可通过增大压缩机速度或更换大排量压缩机来提高乘客舱的热舒适性.从图７c 中可以看出,串联架构压缩机功率比并联架构略低一点,此时两种冷却系统空调路制冷量大小基本相同,此外考虑到串联架构比并联架构少一个水泵工作.将图６的结果与图７的结果比较可以看出,在驻车工况下,由于B o o s t 模式下电机系统热负荷增加,串联架构的优势不再明显,但仍然要优于并联架构.因此,综合分析结果可认为驻车空调A U T O＋电池降温工况下串联架构优于并联架构.２．３㊀匀速行驶工况结果及分析匀速行驶工况为表１中的第４个工况和第５个工况,在匀速行驶状态下电机系统会产生余热进而影响到散热器的入口温度.第４个工况车速为６０k m /h ,代表日常通勤,第５个工况车速为１１０k m /h ,代表高速行驶.针对这两个工况,研究空调A U T O 模式下乘员舱的降温性能和能耗,评估串联/并联架构在匀速行驶状态下的优劣.行车６０k m /h 工况下串联/并联冷却系统性能比较如图８所示.从图８a 中可以看出,两种架构下舱内平均温度变化趋势一致,２００s 之前温度基本一致,２００s 以后并联架构比串联架构温度低约０ ２ħ,意味着在舱内平均温度这个指标上并联架构略优于串联架构.从图８b 可以看出,两个架构在匀速行驶㊁空４ 安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第３７卷图６㊀驻车空调A U T O＋电池降温工况下串联/并联冷却系统性能比较图７㊀驻车空调A U T O＋电池降温＋B O O S T 工况下串联/并联冷却系统性能比较５ 第４期汪㊀爽,等:电动汽车串联/并联冷却系统架构分析与评价调A U T O 工况下,压缩机功率的变化趋势基本相同,随着舱内温度降低,压缩机功率逐渐下降,且并联架构比串联架构压缩机功率低约６５W.图８㊀行车６０k m /h 工况下串联/并联性能比较行车１１０k m /h 工况下串联/并联性能比较如图９所示.从图９a 中可以看出,１００s 之前两个架构舱内平均温度大小基本一致,１００s 之后并联架构舱内平均温度低约０ ５８ħ,意味着该工况下在舱内平均温度这个指标上并联架构略优于串联架构;从图９b 可以看出,两个架构压缩机功率差异比６０k m /h 工况大,约为１７２W .６０k m /h 与１１０k m /h 匀速行驶工况出现边界差异的原因在于散热器迎面风速和电机系统热负荷不同,分析结果显示１１０k m /h 工况串联架构与并联架构的差异大于６０k m /h 工况,意味着电机系统热负荷对串联架构与并联架构的性能优劣有很大影响.此外,图９分析的行车１１０k m /h 工况和２．２节图７分析的驻车空调A U T O＋电池降温＋B O O S T 工况的电机热负荷均为３ ５k W ,但串联架构与并联架构优劣结论相反,这是散热器风量限制导致的.驻车工况下散热器迎面风速为２ ３m /s ,而１１０k m /h 车速下风速可达到４m /s ,因此在开展相关分析工作时不能忽略散热器风量带来的影响.图９㊀行车１１０k m /h 工况下串联/并联冷却系统性能比较２．４㊀爬坡行驶工况结果及分析本文选择６０k m /h９％坡度与１１０k m /h３％坡度两个典型工况作为爬坡行驶分析工况,如表１中的第６个工况和第７个工况所示.图１０和图１１分别为行车６０k m /h９％坡度与１１０k m /h３％坡度连续爬坡工况下串联/并联性能的比较,两个工况边界差异的原因在于散热器迎面风速和电机系统热负荷不同,迎面风速分别为３m /s 和４m /s ,电机系统热负荷分别为４k W 和４ ３k W .从图１０和图１１中都可以看出,两个架构下舱内平均温度均能维持低于２５ħ,意味着能很好地满足降温需求,另外舱内温度一直下降的原因是仿真计算过程中压缩机设置为定转速.从两个架构性能对比可以发现,并联架构比串联架构舱内平均温度和压缩机功率低,意味着在爬坡行驶工况下,并联架构优于串联架构.６ 安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第３７卷图１０㊀行车６０k m /h９％坡度连续爬坡工况下串联/并联性能比较图１１㊀行车１１０k m /h３％坡度连续爬坡工况下串联/并联性能比较３㊀电动汽车热管理架构新方案３．１㊀串联/并联切换式热管理架构从本文第２节的分析结果可以得知,串联架构在驻车工况和驻车充电工况下优于并联架构且压缩机功率较低,而在行车工况下因电机系统热负荷增加,并联架构显露出优势,且随着电机系统的热负荷增大,并联架构的优势逐渐增大.基于该结论本文提出了一种串联/并联切换式热管理架构如图１２所示.图１２a 所示为并联工作模式,冷却液从散热器流出后经过三通阀１分别流向水冷冷凝器和电机系统,在三通阀４处汇合后流向散热器.图１２b 为串联工作模式,冷却液从散热器流出后经过三通阀１只流向电机系统,从三通阀５流出后经过三通阀６全部流入水冷冷凝器中,再流入散热器.在应用场景下,通过传感器和对应的算法采集相关数据并分析串联架构和并联架构的优势.在并联架构优势工况下(例如匀速行车和连续爬坡工况)系统切换至并联架构模式,同理在串联架构优势工况下(例如驻车或驻车充电工况等)切换至串联架构模式,通过模式切换来降低电动汽车的能耗.该电动汽车冷却系统通过电磁阀的开闭可以很方便地实现水冷冷凝器与电机冷却系统串联或并联,比单一模式的冷却系统性能更好㊁能耗更低,能够提高整车的续航能力.３．２㊀半并联式热管理架构串联架构与并联架构的差异主要原因是流量不同,驻车工况下电机系统热负荷小但是因C D U 需要降温仍存在２０L /m i n 的流量,导致水冷冷凝器散热减少,引起系统能耗增加.若能保证前电机出口水温不超标,可采用如下图１３所示的半并联热管理架构,该架构将前㊁后电机串联后语水冷冷凝器并联,此时电机系统水流量最小为１０L /m i n .在驻车或驻车充电等工况下比并联架构有优势,略逊色于串联架构.在匀速行驶和爬坡行驶工况下,通过增大电机系统流量,该架构可起到与并联架构相同的效果.４㊀结论本文以乘员舱降温能力和系统部件冷却效果为评价指标,针对驻车㊁驻车充电㊁匀速行驶和爬坡行驶７ 第４期汪㊀爽,等:电动汽车串联/并联冷却系统架构分析与评价８ 安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第３７卷图１２㊀串联/并联切换式热管理架构等４种典型工况,采用系统仿真方法探究了水冷冷凝器与电机系统串联/并联两种冷却系统的差异,取得的主要研究结论如下:(１)串联架构在驻车工况和驻车充电工况下,降温能力优于并联架构且压缩机功率较低,而在行车工况下,因电机系统热负荷增加,并联架构露出优势,且随着电机系统的热负荷增大,并联架构的优势逐渐增大. (２)串联架构与并联架构性能产生差异主要是流量不同引起的,驻车工况下电机系统热负荷小,但是因C D U需要降温仍存在２０L/m i n的流量,导致水冷冷凝器散热减少,引起系统能耗增加. (３)针对串联/并联冷却系统的性能差异,本文提出了串联/并联切换式冷却系统和半并联式冷却系统两种新方案,研究结果将为整车厂设计电动汽车热管理系统提供参考与指导.图１３㊀半并联热管理架构参考文献:[１]㊀汪琳琳,焦鹏飞,王伟,等．新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究[J ]．汽车工程,２０２０,４２(１２):１７４４Ｇ１７５０,１７５７．[２]㊀黄伟,张桂连,周登辉,等．基于能量流分析的纯电动汽车电耗优化研究[J ]．汽车工程,２０２１,４３(２):１７１Ｇ１８０．[３]㊀赵宇,嵇天炜,瞿晓华,等．电动汽车热泵空调系统综述[J ]．制冷与空调,２０２０,２０(７):７２Ｇ８１．[４]㊀P I A O C H ,C H E N T ,Z HO U A ,e t a l ．R e s e a r c ho ne l e c t r i cv e h i c l ec o o l i n g s y s t e m b a s e do na c t i v ea n d p a s s i v e l i qu i d c o o l i n g [J ]．J o u r n a l o f p h y s i c s :c o n f e r e n c e s e r i e s ,２０２０,１５４９(４):０４２１４６．A n a l y s i s a n dE v a l u a t i o no f t h eA r c h i t e c t u r e o f t h e S e r i e s /P a r a l l e l C o o l i n g S ys t e mo fE l e c t r i cV e h i c l e s WA N GS h u a n g １,２,Y O N G A n j i a o １,X U M a n m a n ２,Y UZ h i w e i １,F U Y o n g h o n g ,Z H A N GL i n b o １(１．A u t o m o t i v eE n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c ha n dD e v e l o pm e n t I n s t i t u t e ,C h e r y A u t o m o b i l eC o ．,L t d ,W u h u２４１００６,C h i n a ;２．S c h o o l o fM e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,A n h u i P o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y ,W u h u２４１０００,C h i n a )A b s t r a c t :I n a h i g h t e m p e r a t u r e e n v i r o n m e n t ,e l e c t r i c v e h i c l e s n o t o n l y n e e d t o c o o l t h e p a s s e n g e r c o m p a r t m e n t ,b u t a l s o e n s u r e t h e c o o l i n g r e q u i r e m e n t s o f c o m p o n e n t s s u c ha sm o t o r s ,b a t t e r i e s ,C D U s ,a n d M C U s ．T h e r e a r e m a n y c o m p o n e n t s ,s o t h e a r c h i t e c t u r eo f t h e e l e c t r i cv e h i c l e c o o l i n g s y s t e mi sv e r y c o m p l e x ．I n t h i s p a p e r ,t h e c o o l i n g c a p a c i t y o f t h e p a s s e n g e r c o m p a r t m e n t a n d t h e c o m p r e s s o r p o w e r a r e u s e d a s t h e e v a l u a t i o n i n d i c a t o r s ,a n d t h e s e r i e s /p a r a l l e l c o n n e c t i o nb e t w e e n t h ew a t e r Ｇc o o l e d c o n d e n s e r a n d t h em o t o r s y s t e mi s e x p l o r e db y t h e s y s t e ms i m u l a t i o nm e t h o d f o r f o u r t y p i c a lw o r k i n g c o n d i t i o n s ,s u c h a s p a r k i n g ,p a r k i n g c h a r g i n g ,c o n s t a n t s p e e d d r i v i n g a n d c l i m b i n g d r i v i n g ．T h e p e r f o r m a n c e d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e t w o a r c h i t e c t u r e s o f t h e c o o l i n g s y s t e ma r e a n a l y z e d ,a n d t w on e ws c h e m e s ,t h e s e r i e s /p a r a l l e l s w i t c h i n g c o o l i n g s y s t e ma n d t h e s e m i Ｇp a r a l l e l c o o l i n g s y s Ｇt e m ,a r e p r o p o s e d b a s e d o n t h e a n a l y s i s r e s u l t s ,w h i c h p r o v i d e i m p o r t a n t r e f e r e n c e a n d g u i d a n c e f o r t h e d e s i g n o f t h e r m a lm a n a g e m e n t s y s t e m s o f t h e e l e c t r i c v e h i c l e s ．K e y wo r d s :e l e c t r i c v e h i c l e ;c o o l i n g s y s t e m ;s e r i e s Ｇp a r a l l e l a r c h i t e c t u r e ;s y s t e ms i m u l a t i o n９ 第４期汪㊀爽,等:电动汽车串联/并联冷却系统架构分析与评价。

课程设计课程名称制冷与低温课程设计题目名称冷库CO2/NH3复叠制冷系统设计学生学院能源与动力工程学院专业班级能动B11组员朱家伟李科白清川指导教师晏刚2014年9月2日设计总说明本课程设计是设计一个10^3 m3低温冷冻库制冷循环系统,要求选用CO2/NH3复叠制冷循环系统。

整个设计过程主要包括系统制冷量计算、系统高低温级循环理论设计、复叠制冷系统设备的计算和选配，同时结合整体设备运行原理，对该CO2/NH3复叠制冷循环系统进行校正。

本次设计先从冷库制冷量计算着手，先根据CO2的制冷范围，初设循环的温度范围，计算出中间温度；再由各级冷凝蒸发温度结合循环p-h图确定系统设备的工况，最后根据工况和要求选取最佳的制冷设备。

经过设计计算，可以根据两级压缩机的排气量选取合适的压缩机，根据换热器负荷，利用专业换热器软件计算换热器的技术参数，在选取合适的换热器。

通过本次的设计，得到了一个较合理的可适用于低温冷冻库的CO2/NH3复叠系统成套设备。

关键词：低温冷库 CO2/NH3复叠螺杆压缩机蒸发冷凝器课程设计目录一、CO2/HN3复叠制冷系统制冷量计算 (2)1.110^3M³冷库耗冷量的计算 (2)1.2冷库机组计算 (3)二、CO2/NH3复叠制冷系统理论循环计算 (4)2.1C02／NH3复叠制冷系统的特点 (4)2.2CO2/NH3复叠制冷系统的组成 (5)2.3复叠系统温度的确定 (6)2.4低温级（CO2）设计参数 (6)2.5高温级（NH3）设计参数 (6)2.6低温级（CO2）循环理论计算 (6)2.7高温级（NH3）循环理论计算 (8)三、CO2/NH3复叠制冷系统设备的选择 (9)3.1压缩机的选择 (9)3.2换热器的计算和选择 (10)3.3油冷却器的选择 (10)3.4电子膨胀阀的选择 (11)3.5CO2安全阀的设计 (12)3.6润滑油的选择 (13)3.7密封材料 (14)四、主要参考文献 (16)五、心得体会 (17)一、co2/hn3复叠制冷系统制冷量计算1.1 10^3m³冷库耗冷量的计算Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q71、传导热量Q1:Q1=K×F×（T0 –T1）= 84 kw式中：K——库体材料传热系数W/ °C.m2。

冷热电三联供系统的发展现状和应用综述解鸣;任德财;濮晓宙;俞祥俊;徐俊君【摘要】冷热电三联供系统(CCHP)是分布式能源系统中非常重要的形式之一,因在能耗、经济和环境等方面的显著综合效益,近年受到国内外的广泛关注和应用.本文对冷热电三联供系统的现状、工作原理和性能、发展趋势和前景进行了综述,为我国冷热电三联供技术的发展提供参考.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】7页(P63-69)【关键词】CCHP;工作原理;发展现状;应用【作者】解鸣;任德财;濮晓宙;俞祥俊;徐俊君【作者单位】国网上海市电力公司闸北发电厂, 上海210093;国网上海市电力公司闸北发电厂, 上海210093;国网上海市电力公司闸北发电厂, 上海210093;国网上海市电力公司闸北发电厂, 上海210093;国网上海市电力公司闸北发电厂, 上海210093【正文语种】中文【中图分类】TU8311 前言能源是影响人类生存和发展进步的关键因素之一，尤其是现阶段化石燃料开采和利用。

然而人们大量开采和使用化石燃料，不仅使化石能源面临紧缺状况，而且对地球环境也造成严重破坏。

因此，在当前能源结构没有发生根本性转变之前，如何提高能源利用率、节约能源和发展新能源等问题，成为现全球能源环境重要的发展趋势。

冷热电三联供系统（Combined Cooling Heating and Power，简称CCHP 系统）通过能量梯级利用，同时向用户提供电能、热能、冷能和生活热水等，有效提高能源的利用效率。

如果采用并网电力能源互补方式，还可增加系统整体的经济收益和利用效率。

因此冷热电三联供的发展和应用符合能源与环境的协调发展大趋势，世界范围内都在不断的探索和深化研究。

2 CCHP系统发展政策与发展历程2.1 国外CCHP系统的发展美国、日本、英国等发达国家是应用CCHP系统较早，且应用经验比较丰富的国家，由于CCHP系统不同于传统的集中供能系统，且一次能源主要是天然气，在节约能源、改善环境和增加电力供应上的综合效益更加明显，因此通过几十年的发展，这些国家的综合能源效率和空气质量均得到了空前的改善。

1.论文全文格式要求1．论文内容要求与长度要求（1）论文内容应包括：标题，作者姓名及联系地址，中文摘要，关键词，英文摘要，作者姓名与工作单位的英文翻译，正文，参考文献，等。

来稿中须有中文摘要，英文摘要、中、英文关键词、第一作者简介（包括性别、××级研究生或职称、学位或学历）。

基金项目请提供基金编号。

插图要精选，一般不超过6个，图体、图注、表格等要标注清楚。

物理量名称要统一，符号一致并符合国家标准，使用国家法定计量单位。

（2）题名应恰当简明地反映文章的特定内容，要符合编制题录、索引和选定关键词等所遵循的原则，不宜使用非公知的缩略词、首字母缩写字符、代号等；也不能将原形词和缩略词同时列出。

（3）摘要内容能独立于正文而存在，包括目的、方法、结果和结论四部分，能准确、具体、完整的概括正文的创新之处。

中文摘要以300左右字为宜，采用第三人称的写法，不必使用“本文”、“作者”等作为主语。

英文摘要（150字左右）应与中文摘要文意一致，也采用第三人称表述。

（4）关键词(3-8个)选词要规范，应尽量从汉语主题词表中选取，未被词表收录的词如果确有必要也可作为关键词选取。

中英文关键词应一一对应。

（5）图、表应清爽明了，且随文出现。

插图须符合制图规范。

图中文字、符号、或坐标图中的标目、标值须写清，标目应使用标准的物理量和单位符号(一般不用中文表示)。

文中表格一律使用"三线表"，表的内容切忌与插图和文字内容重复。

（6）正文(含图表)中的物理量和计量单位必须符合国家标准和国际标准。

（7）参考文献只选主要的引入，参考文献表采用顺序编码制，按文中出现的先后顺序编号(内部资料、私人通信、报纸、待发表的文章一律不引用)。

2．版面与文字格式（1）在A4纸输出时，设定上边距2.5cm, 下边距2cm, 左右边距均为2cm。

标注页码。

（2）标题用小二号黑体，空一行，用四号楷体写作者姓名（姓名之间空一个字，若不同的作者的工作单位也不同，在姓名的右上方上标四号1,2…区分），空一行，下一行用五号宋体书写联系地址（加括号，不同工作单位前加上标字母1,2…与作者对应），空一行。

[干货]动力电池冷媒直冷技术及设计要点-2017中国新能源汽车先进电池热管理技术论坛11.11号，2017中国新能源汽车先进电池热管理技术论坛在上海成功举行，吸引了400余名行业精英参与。

行业技术专家宋兆普老师做了“动力电池冷媒直冷技术及设计要点”的主题分享。

以下是演讲内容：谢谢主办方，很感谢受到邀请来作演讲。

我今天的内容是动力电池冷媒直冷技术。

今天讲几个内容，一个是冷媒直冷的技术及难点，第二个是现有3个量产案例，第三个是会介绍一下几年前做的一些冷媒直冷测试结果，我现在做的不能讲，但是几年前做的可以。

还有一个是膨胀阀选型与控制，还有如何实现冷媒直冷在低温下的加热功能。

冷媒的技术原理很简单，刚才东风贝洱也讲过，对于动力电池的系统，把冷媒进入一个蒸发器，然后通过蒸发器带走热量。

这个系统很便宜，但是为什么用得很少？是因为有很多的难点有待解决。

这个是它的零部件示意图，就是一个双蒸系统，有一个冷凝器、双膨胀阀，然后还有一个储液干燥器。

下面是液冷系统与冷媒直冷系统的对比，这是液冷系统。

液冷系统现在很成熟了。

一个Chiller也就是空调的一个蒸发器，然后这是膨胀箱，然后是低温散热器，然后这是液冷板。

然后还有一个高压加热器，还有水泵，三通阀，管路等，这就是一个传统的液冷系统，它的原理就是这样的。

如果将来它变成这样（冷媒直冷），那很多零件都砍掉，这样的话就像是贝洱现在做的这些（chiller，冷板等等）就没有了，不挣钱了。

然后变成这样，这样就是冷媒直冷系统，我们把液冷系统基本所有零件都扔掉，只保留了一个蒸发器，重量、成本上都有很大的优势。

这个降低的成本我不说具体的数字。

但是目前问题是在这里，它的均温性，这是第一个难点。

均温性很重要，现在很多人液冷系统的时候，均温性都做的很烂，更不要说很多没有考虑均温性的系统。

第二就是它的控制策略也很难，电子膨胀阀国内就非常少，电子膨胀阀控制器就更少了。

然后我们讲第一个量产案例：最早的一个冷媒直冷电池系统。