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基于辅助散热与余热回收的车辆一体化CO_(2)热管理系统性能优化研究
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作者 曹锋 何凯程 +3 位作者 宋昱龙 谢宏生 白刚 杨涛 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第9期904-913,共10页
为在紧凑的车辆空间内实现高效的热管理,本文设计了一种车辆一体化CO_(2)热管理系统,该系统通过阀的切换和水-气体冷却器的多样化利用,可起到余热回收与辅助散热的双重作用,实现对电机、电池与乘员舱热管理的同时,进一步提高CO_(2)热泵... 为在紧凑的车辆空间内实现高效的热管理,本文设计了一种车辆一体化CO_(2)热管理系统,该系统通过阀的切换和水-气体冷却器的多样化利用,可起到余热回收与辅助散热的双重作用,实现对电机、电池与乘员舱热管理的同时,进一步提高CO_(2)热泵空调系统性能.通过仿真平台AMESim搭建系统仿真模型,并经实验验证了模型的可靠性,研究了将电机与电池纳入热管理CO_(2)空调热泵系统的影响.结果表明:制热模式下,水-气体冷却器可起到余热回收的作用,在冷却电机、电池的同时,利用二者的发热量提高系统制热能效;该模式下,电机、电池热负荷升高,水-气体冷却器换热量提高,系统的蒸发温度提高,对制热量和性能系数有可观增益,且环境温度越低,该增益效果越强.在-20℃/20℃的工况下,回收16 kW的余热可使系统制热量和性能系数分别提高21.42%、11.13%,但过高的电机、电池热负荷将使系统蒸发温度进一步提高至超过环境温度,室外换热器将向环境放热,从而抑制系统性能的提升效果;制冷模式下,水-气体冷却器可起到辅助散热的作用,在冷却电机与电池的同时,减少室外换热器的散热负担,辅助其散热从而提高系统制冷能效;该模式下,水-气体冷却器的换热量与电机热负荷负相关,压缩机功耗降低,系统制冷量和性能系数可分别提高2.84%、3.96%. 展开更多
关键词 二氧化碳热泵空调系统 电动汽车 水-气体冷却器 余热回收 辅助散热
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