發(fā)布時間：2021-04-09 07:06

　　混合動力燃氣熱泵系統(tǒng)（HPGHP）將混合動力技術引入傳統(tǒng)燃氣熱泵系統(tǒng)中,對傳統(tǒng)燃氣熱泵系統(tǒng)的燃氣發(fā)動機工作狀態(tài)偏離經(jīng)濟運行區(qū)域的問題進行優(yōu)化,從而提高HPGHP系統(tǒng)的一次能源利用率。HPGHP系統(tǒng)實現(xiàn)一次能源利用率優(yōu)于傳統(tǒng)熱泵的關鍵在于優(yōu)化混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的控制策略,包括工作模式切換以及驅(qū)動系統(tǒng)中燃氣發(fā)動機和電機的能量匹配,以往的研究中多采用邏輯門限或瞬時優(yōu)化的方法對系統(tǒng)控制策略進行優(yōu)化,難以統(tǒng)籌系統(tǒng)高、低負荷工況之間的能量配合,導致部分負荷工況下,系統(tǒng)效率較低。為進一步提高系統(tǒng)效率,本文以東南大學制冷與低溫工程實驗室搭建的并聯(lián)式混合動力燃氣熱泵系統(tǒng)為基礎,引入動態(tài)規(guī)劃算法對并聯(lián)式HPGHP系統(tǒng)控制策略進一步研究,優(yōu)化系統(tǒng)高、低負荷之間的能量配合,提出全局最優(yōu)的控制策略。具體研究內(nèi)容如下:（1）對并聯(lián)式HPGHP的組成結構進行了系統(tǒng)分析,構建了設備的數(shù)學建模。通過對主要設備的研究分析,得到了燃氣發(fā)動機的萬有特性曲線、電機的功率分布曲線、蓄電池的效率分布圖以及壓縮機的性能曲線,確定了燃氣發(fā)動機、電機和蓄電池的高效運行區(qū)間以及邊界條件。（2）以系統(tǒng)的數(shù)學模型為基礎,引入動態(tài)規(guī)劃算法,分別對... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

東南大學碩士學位論文12圖2.4并聯(lián)式混合動力燃氣熱泵系統(tǒng)圖熱泵系統(tǒng)是系統(tǒng)的功能模塊，壓縮機接收驅(qū)動系統(tǒng)輸入的機械功，驅(qū)動制冷劑流動，完成制冷/制熱的循環(huán)，對用戶輸出冷量/熱量。熱泵系統(tǒng)設備主要包括壓縮機、室內(nèi)換熱器、室外換熱器、膨脹閥和四通閥。四通閥用來切換系統(tǒng)制熱和制冷工況，實現(xiàn)冬季采暖、夏季制冷的功能。在制熱工況下，室內(nèi)換熱器為冷凝器，室外換熱器為蒸發(fā)器；在制冷工況下，室內(nèi)換熱器為蒸發(fā)器，室外換熱器為冷凝器。余熱回收系統(tǒng)用來回收燃氣發(fā)動機缸套熱量和尾氣余熱，實現(xiàn)廢熱再利用的功能，提高系統(tǒng)整體的一次能源利用率。余熱回收系統(tǒng)主要設備包括發(fā)動機缸套換熱器和煙氣換熱器，以及水泵、儲水箱等輔助設備。余熱回收系統(tǒng)可以為用戶提供生活熱水。2.2.2系統(tǒng)工作原理并聯(lián)式混合動力燃氣熱泵系統(tǒng)的主要特點和能效優(yōu)勢，是通過燃氣發(fā)動機和蓄電池-電機的協(xié)調(diào)配合實現(xiàn)的，根據(jù)二者相互配合的方式可以將系統(tǒng)分為4種主要工作模式：電動機單獨驅(qū)動模式（M）、燃氣發(fā)動機驅(qū)動并給蓄電池充電模式（C）、燃氣發(fā)動機單獨驅(qū)動模式（D）和燃氣發(fā)動機和電動機聯(lián)合驅(qū)動模式（L）。系統(tǒng)不同工作模式的能流圖如圖2.5所示：圖2.5并聯(lián)式混合動力燃氣熱泵系統(tǒng)能流圖

東南大學碩士學位論文12圖2.4并聯(lián)式混合動力燃氣熱泵系統(tǒng)圖熱泵系統(tǒng)是系統(tǒng)的功能模塊，壓縮機接收驅(qū)動系統(tǒng)輸入的機械功，驅(qū)動制冷劑流動，完成制冷/制熱的循環(huán)，對用戶輸出冷量/熱量。熱泵系統(tǒng)設備主要包括壓縮機、室內(nèi)換熱器、室外換熱器、膨脹閥和四通閥。四通閥用來切換系統(tǒng)制熱和制冷工況，實現(xiàn)冬季采暖、夏季制冷的功能。在制熱工況下，室內(nèi)換熱器為冷凝器，室外換熱器為蒸發(fā)器；在制冷工況下，室內(nèi)換熱器為蒸發(fā)器，室外換熱器為冷凝器。余熱回收系統(tǒng)用來回收燃氣發(fā)動機缸套熱量和尾氣余熱，實現(xiàn)廢熱再利用的功能，提高系統(tǒng)整體的一次能源利用率。余熱回收系統(tǒng)主要設備包括發(fā)動機缸套換熱器和煙氣換熱器，以及水泵、儲水箱等輔助設備。余熱回收系統(tǒng)可以為用戶提供生活熱水。2.2.2系統(tǒng)工作原理并聯(lián)式混合動力燃氣熱泵系統(tǒng)的主要特點和能效優(yōu)勢，是通過燃氣發(fā)動機和蓄電池-電機的協(xié)調(diào)配合實現(xiàn)的，根據(jù)二者相互配合的方式可以將系統(tǒng)分為4種主要工作模式：電動機單獨驅(qū)動模式（M）、燃氣發(fā)動機驅(qū)動并給蓄電池充電模式（C）、燃氣發(fā)動機單獨驅(qū)動模式（D）和燃氣發(fā)動機和電動機聯(lián)合驅(qū)動模式（L）。系統(tǒng)不同工作模式的能流圖如圖2.5所示：圖2.5并聯(lián)式混合動力燃氣熱泵系統(tǒng)能流圖


本文編號：3127165