太阳能冷藏运输车整车能量管理策略研究

摘要

近年来，随着我国人民生活水平的提升，人们对于食品的新鲜度要求越来越高，为了满足人们的这一需求，冷链物流运输需求量越来越多。但是目前冷藏运输车主要采用发动机作为制冷机组的动力源，需怠速带动制冷机工作，在冷藏运输车停车后，制冷动力源被切断，会造成冷藏运输车的燃油消耗增加，且无法保证冷藏运输车正常制冷。 为解决上述问题，本文提出了一种基于光伏储能混合制冷系统的双压缩机的太阳能冷藏运输车。本文完成的主要工作如下： (1) 对太阳能冷藏运输车的研究现状进行了阐述，对整车能量管理研究现状进行了阐述，并对现有能量管理策略进行分类，为太阳能冷藏运输车的能量管理提供借鉴与参考。 (2) 对基于光伏储能混合制冷系统的双压缩机的太阳能冷藏运输车工作原理进行介绍；建立太阳能冷藏运输车的数学模型，并在Matlab/Simulink中建立相应的仿真模型。 (3) 根据太阳能冷藏运输车的工作特点和工作需求，在确保冷藏运输车厢的厢内在设定温度的条件下，降低冷藏运输车的油耗的原则。选用基于规则的控制策略，根据冷藏运输车不同的工作状态发动机工作转速、发动机的转矩、电池SOC来进行划分，设置临界工作点，对双压缩机制冷系统进行切换。在Matlab/Simulink中输入控制策略，在NEDC工况与CTBDS-UD工况下进行仿真，得出冷藏运输车当前的车速值、发动机转速图、燃油消耗量图、蓄电池SOC值变化曲线图，验证所提出的冷藏运输车的燃油经济性和可行性。 (4) 根据太阳能冷藏运输车电动压缩机的工作特点设计了电动压缩机模糊控制器，将电动压缩机的设定温度与冷藏运输车车厢内温度的差与温度差的变化率作为模糊控制器的输入参数，将电动压缩机的输出转速作为输出参数，采用模糊的控制方法对电动压缩机转速进行控制，得出电动压缩机的转速曲线图、转矩图、电流电压图。 (5) 依托镇江飞驰汽车集团搭建了太阳能冷藏运输车进行，并对搭建后的太阳能冷藏运输车进行车厢降温实验和整车油耗实验，验证仿真结果，实验结果表明仿真与实验结果相吻合。同时对太阳能冷藏运输车进行了太阳能充电实验，得出了太阳能冷藏运输车大约能够充入4.45 kW·h的电量，达到了可观的效果。

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