Recherche sur la stratégie de contrôle du cycle de pompe à chaleur avec dérivation de gaz chaud pour le chauffage à basse température dans la climatisation des véhicules électriques

Zhang Tian ,  

Kan Wang ,  

Li Yalun ,  

Zhang Hui ,  

Ruan Xun ,  

Cao Haomin ,  

Ding Guoliang ,  

摘要

Le chauffage hivernal de l'habitacle des véhicules électriques dépend du système de climatisation embarqué, nécessitant une élévation rapide de la température de l'air soufflé jusqu'à la valeur de consigne. Actuellement, les systèmes de climatisation automobile utilisent principalement un cycle de pompe à chaleur inversée de type Carnot, qui présente un problème d'insuffisance de puissance calorifique en environnement à basse température, empêchant la rapide atteinte de la température de sortie lors d'un démarrage à froid. Pour fournir suffisamment de chaleur dans les conditions de chauffage à basse température, un cycle de pompe à chaleur avec dérivation de gaz chaud remplace le cycle inversé de type Carnot, en dérivant le réfrigérant du côté haute pression vers le côté basse pression, augmentant ainsi la pression d'aspiration du compresseur et assurant son fonctionnement stable dans ces conditions. Cet article propose une stratégie de contrôle de chauffage par dérivation de gaz chaud en phases, en ajoutant une vanne de détente d'échappement pour réduire le temps d'établissement de la haute pression. Un modèle de simulation basé sur le R290 pour le cycle de pompe à chaleur avec dérivation de gaz chaud a été établi, et un banc d'essai a été monté pour calibrer ce modèle. La simulation a étudié les différences de performance en chauffage à basse température entre les cycles avec dérivation et inversé, et a validé l'efficacité de la stratégie de contrôle optimisée. Les résultats montrent qu'aux températures basses de -25 ℃ et -20 ℃, le cycle avec dérivation de gaz chaud offre une meilleure performance de chauffage que le cycle inversé, et que la stratégie optimisée réduit de 36 % le temps nécessaire pour atteindre la température de consigne par rapport à la stratégie non optimisée.

关键词

climatisation automobile; dérivation de gaz chaud; stratégie de contrôle; chauffage basse température; température de sortie

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