純電動(dòng)車真正實(shí)現(xiàn)零污染、零排放，成為未來(lái)新能源汽車發(fā)展的重要方向。乘客艙制冷和取暖需求，動(dòng)力電池對(duì)工作溫度的需求，催生了對(duì)電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)研究。由于目前電池容量有限，蓄電能力會(huì)直接影響汽車?yán)m(xù)航里程，且電池必須控制在合適的工作溫度范圍內(nèi)工作，所以對(duì)直接使用電力驅(qū)動(dòng)的熱泵系統(tǒng)能耗性能提出了較高要求。為研究電動(dòng)汽車熱泵系統(tǒng)的控制策略，需要對(duì)熱泵系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真和性能優(yōu)化。

本項(xiàng)目目標(biāo)建立電動(dòng)汽車熱泵系統(tǒng)關(guān)鍵部件數(shù)學(xué)模型和集成仿真模型，研究其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性與最優(yōu)工作參數(shù)，旨在通過(guò)模擬和優(yōu)化降低設(shè)計(jì)成本和車輛能耗。

首先通過(guò)分析熱泵系統(tǒng)四大關(guān)鍵部件的工作過(guò)程，以質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立各關(guān)鍵部件數(shù)學(xué)模型和仿真模型。之后，構(gòu)建熱泵系統(tǒng)動(dòng)態(tài)集成仿真模型，研究瞬態(tài)激勵(lì)下的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程；構(gòu)建熱泵系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)集成仿真模型，對(duì)比不同工況下的COP，通過(guò)優(yōu)化算法，確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和電子膨脹閥開(kāi)度等優(yōu)化工作參數(shù)。

本項(xiàng)目使用 MATLAB Simulink 作為主要仿真建模平臺(tái)和技術(shù)手段對(duì)熱泵系統(tǒng)部件建立仿真模型。

分別建立了電動(dòng)壓縮機(jī)、電子膨脹閥、冷凝器和蒸發(fā)器的部件數(shù)學(xué)模型和仿真模型；換熱器考慮了內(nèi)部制冷劑沿流動(dòng)方向的相變傳熱過(guò)程，并分別建立直接空氣模型、平行流穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)模型。

構(gòu)建了熱泵系統(tǒng)動(dòng)態(tài)集成仿真模型，并研究瞬態(tài)激勵(lì)下的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程；構(gòu)建了熱泵系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)集成仿真模型，確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和電子膨脹閥開(kāi)度等優(yōu)化工作參數(shù)。