Использование системы теплового насоса в качестве ключевого компонента системы теплового управления новых коммерческих транспортных средств имеет важное значение для оптимизации энергоэффективности и координированного много режимного управления, что способствует улучшению пробега и экономичности автомобиля. В данной работе в качестве рабочего вещества используется R134a, построена многопеременная координированная структура управления на основе пропорционально-интегрального (PI) алгоритма управления. С помощью моделирования в Amesim системно изучены динамические характеристики теплового насоса в различных условиях окружающей среды. Основное внимание уделено двум типичным рабочим состояниям: высокотемпературному охлаждению при 40 ℃ и широкому диапазону низкотемпературного нагрева от −15 до 0 ℃. Предложены много режимные стратегии градационного управления для воздушного, водного и двухисточникового тепловых насосов, а также построена модель многоступенчатого использования остаточного тепла двигателя. Результаты показывают, что при двухцелевом режиме охлаждения система может обеспечить контроль температуры батарейного блока и пассажирского салона менее чем за 200 с, мощность компрессора стабилизируется около 7 кВт, коэффициент производительности (COP) достигает 2,5–3,0; при низкотемпературном нагреве коэффициент COP двухисточникового теплового насоса превышает 2,1, что позволяет экономить до 60 % энергии по сравнению с традиционным нагревом с помощью нагревателя положительной температуры (PTC).

электромобили;коммерческие транспортные средства;тепловой насос;стратегии нагрева