冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)設計與研究
發(fā)布時間:2023-04-20 03:55
本課題針對冷藏車中途和晚上停車時,發(fā)動機作為制冷系統(tǒng)唯一動力來源,需怠速帶動制冷機工作,因此造成燃油消耗、尾氣排放明顯增加和使發(fā)動機處于不利工況的問題,研究開發(fā)一種冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)。對冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)進行理論研究,提出一種冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)新方案,給出系統(tǒng)制冷性能和經濟性能評價指標,建立冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)的數(shù)學模型,并提出系統(tǒng)各部件主要參數(shù)的匹配設計方法,設計冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)樣機,對系統(tǒng)部件進行了匹配和選型。根據冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)匹配設計結果,搭建樣車并進行試驗,試驗結果表明:光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)能夠順利驅動電動壓縮機工作,累計工作時間大于10.83h,燃油節(jié)約量為0.22L/h,機械壓縮機和電動壓縮機都可在較短時間內從環(huán)境溫度降低到冷藏溫度并保持溫度穩(wěn)定;使用試驗與仿真數(shù)據對比驗證本文所建冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)模型的正確性,可應用于后續(xù)系統(tǒng)的優(yōu)化設計中。運用Matlab軟件建立冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)仿真模型并分析其性能影響因素:仿真分析了太陽輻射強度、太陽能電池溫度和最大功率追蹤控制對太陽能電池板輸出特性的影響;仿真分析了車速...
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 冷藏車制冷技術研究現(xiàn)狀
1.3 太陽能汽車研究現(xiàn)狀
1.4 太陽能在冷藏車上的研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內容
第二章 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)理論研究
2.1 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)結構設計
2.2 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)性能評價指標
2.2.1 經濟性能
2.2.2 制冷性能
2.3 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)理論模型
2.3.1 太陽能電池數(shù)學模型
2.3.2 太陽輻射逐時化數(shù)學模型
2.3.3 蓄電池數(shù)學模型
2.3.4 光伏逆變器數(shù)學模型
2.3.5 冷藏車廂降溫數(shù)學模型
2.3.6 制冷機數(shù)學模型
2.3.7 發(fā)動機數(shù)學模型
2.4 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)參數(shù)設計
2.4.1 冷藏車廂體制冷要求
2.4.2 車廂熱負荷確定
2.4.3 制冷機參數(shù)確定
2.4.4 太陽能電池板總容量確定
2.4.5 蓄電池容量確定
2.4.6 光伏控制器參數(shù)確定
2.4.7 光伏逆變器參數(shù)確定
2.5 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)實例設計
2.6 本章小結
第三章 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)試驗研究
3.1 樣車搭建
3.2 試驗目的和方案
3.2.1 樣車搭建前測試目的與方案
3.2.2 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)測試目的與方案
3.3 試驗結果分析
3.3.1 電動壓縮機啟動參數(shù)分析
3.3.2 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)的性能評價指標分析
3.3.3 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)充電試驗分析
3.3.4 與傳統(tǒng)冷藏車對比分析
3.4 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)模型驗證
3.4.1 光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)模型驗證
3.4.2 制冷系統(tǒng)模型驗證
3.5 本章小結
第四章 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)仿真分析
4.1 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)仿真模型建立
4.1.1 太陽輻射逐時化仿真模型
4.1.2 太陽能電池仿真模型
4.1.3 最大功率跟蹤仿真模型
4.1.4 蓄電池仿真模型
4.1.5 光伏逆變器仿真模型
4.1.6 電動壓縮機轉速控制仿真模型
4.1.7 制冷系統(tǒng)仿真模型
4.1.8 發(fā)動機仿真模型
4.2 光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)輸出特性影響因素分析
4.2.1 太陽輻射強度對太陽能電池輸出特性影響分析
4.2.2 溫度對太陽能電池輸出特性影響分析
4.2.3 最大功率追蹤對太陽能電池輸出特性影響分析
4.2.4 太陽能電池板日均發(fā)電量分析
4.3 制冷系統(tǒng)性能影響因素分析
4.3.1 冷藏車車速對制冷性能影響分析
4.3.2 冷凝器換熱面積對制冷性能影響分析
4.3.3 蒸發(fā)器換熱面積對制冷性能影響分析
4.3.4 壓縮機理論輸氣量對制冷性能影響分析
4.4 本章小結
第五章 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)優(yōu)化設計
5.1 優(yōu)化算法介紹
5.1.1 蟻群優(yōu)化算法
5.1.2 混沌優(yōu)化算法
5.1.3 混沌蟻群算法優(yōu)化過程
5.2 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)評價指標
5.2.1 制冷效能系數(shù)
5.2.2 光伏發(fā)電經濟系數(shù)
5.3 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)優(yōu)化設計
5.3.1 優(yōu)化變量
5.3.2 目標函數(shù)
5.3.3 約束條件
5.3.4 優(yōu)化結果分析
5.4 本章小結
第六章 總結
6.1 論文研究工作總結
6.2 論文創(chuàng)新點
6.3 進一步研究工作展望
參考文獻
致謝
碩士研究生期間發(fā)表的論文
碩士研究生期間申請的發(fā)明專利
作者在攻讀碩士學位期間參加的科研項目
本文編號:3794837
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 冷藏車制冷技術研究現(xiàn)狀
1.3 太陽能汽車研究現(xiàn)狀
1.4 太陽能在冷藏車上的研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內容
第二章 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)理論研究
2.1 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)結構設計
2.2 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)性能評價指標
2.2.1 經濟性能
2.2.2 制冷性能
2.3 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)理論模型
2.3.1 太陽能電池數(shù)學模型
2.3.2 太陽輻射逐時化數(shù)學模型
2.3.3 蓄電池數(shù)學模型
2.3.4 光伏逆變器數(shù)學模型
2.3.5 冷藏車廂降溫數(shù)學模型
2.3.6 制冷機數(shù)學模型
2.3.7 發(fā)動機數(shù)學模型
2.4 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)參數(shù)設計
2.4.1 冷藏車廂體制冷要求
2.4.2 車廂熱負荷確定
2.4.3 制冷機參數(shù)確定
2.4.4 太陽能電池板總容量確定
2.4.5 蓄電池容量確定
2.4.6 光伏控制器參數(shù)確定
2.4.7 光伏逆變器參數(shù)確定
2.5 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)實例設計
2.6 本章小結
第三章 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)試驗研究
3.1 樣車搭建
3.2 試驗目的和方案
3.2.1 樣車搭建前測試目的與方案
3.2.2 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)測試目的與方案
3.3 試驗結果分析
3.3.1 電動壓縮機啟動參數(shù)分析
3.3.2 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)的性能評價指標分析
3.3.3 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)充電試驗分析
3.3.4 與傳統(tǒng)冷藏車對比分析
3.4 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)模型驗證
3.4.1 光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)模型驗證
3.4.2 制冷系統(tǒng)模型驗證
3.5 本章小結
第四章 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)仿真分析
4.1 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)仿真模型建立
4.1.1 太陽輻射逐時化仿真模型
4.1.2 太陽能電池仿真模型
4.1.3 最大功率跟蹤仿真模型
4.1.4 蓄電池仿真模型
4.1.5 光伏逆變器仿真模型
4.1.6 電動壓縮機轉速控制仿真模型
4.1.7 制冷系統(tǒng)仿真模型
4.1.8 發(fā)動機仿真模型
4.2 光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)輸出特性影響因素分析
4.2.1 太陽輻射強度對太陽能電池輸出特性影響分析
4.2.2 溫度對太陽能電池輸出特性影響分析
4.2.3 最大功率追蹤對太陽能電池輸出特性影響分析
4.2.4 太陽能電池板日均發(fā)電量分析
4.3 制冷系統(tǒng)性能影響因素分析
4.3.1 冷藏車車速對制冷性能影響分析
4.3.2 冷凝器換熱面積對制冷性能影響分析
4.3.3 蒸發(fā)器換熱面積對制冷性能影響分析
4.3.4 壓縮機理論輸氣量對制冷性能影響分析
4.4 本章小結
第五章 冷藏車光伏儲能混合制冷系統(tǒng)優(yōu)化設計
5.1 優(yōu)化算法介紹
5.1.1 蟻群優(yōu)化算法
5.1.2 混沌優(yōu)化算法
5.1.3 混沌蟻群算法優(yōu)化過程
5.2 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)評價指標
5.2.1 制冷效能系數(shù)
5.2.2 光伏發(fā)電經濟系數(shù)
5.3 光伏儲能混合制冷系統(tǒng)優(yōu)化設計
5.3.1 優(yōu)化變量
5.3.2 目標函數(shù)
5.3.3 約束條件
5.3.4 優(yōu)化結果分析
5.4 本章小結
第六章 總結
6.1 論文研究工作總結
6.2 論文創(chuàng)新點
6.3 進一步研究工作展望
參考文獻
致謝
碩士研究生期間發(fā)表的論文
碩士研究生期間申請的發(fā)明專利
作者在攻讀碩士學位期間參加的科研項目
本文編號:3794837
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