17785

17785

شبيه سازي و بهينه سازي سيستم مديريت حرارتي يكپارچه يك خودروي برقي

كارشناسي ارشد

سيستم محركه

آبان ماه 1395

دكتر غلامرضا مولايي منش

خودرو

مشكلاتي از قبيل آلودگي هوا، كمبود منابع نفتي و گرمايش كره¬ي زمين¬، بيش از پيش استفاده از منابع انرژي¬هاي پاك و غير آلاينده را در صنعت و به خصوص در صنعت خودروسازي ناگزير كرده است. در اين گزارش بخش¬هاي مختلف توليدكننده¬ي گرما در يك خودروي برقي نظير مجموعه¬ي باتري، موتور الكتريكي و كابين خودرو(شامل بارهاي حرارتي خورشيدي، سرنشينان و...) به صورت يك بعدي در نرم-افزار شبيه¬سازي شده است. در ادامه هر بخش به صورت مجزا به كمك مقالات معتبر مربوطه مورد صحت آزمايي قرار گرفته¬اند. پس از اطمينان از صحت مدل¬سازي هر بخش، كل مجموعه به صورت يكپارچه در نظر گرفته شده و براي خنك كاري بخش¬هاي مختلف از سيكل تبريد تهويه مطبوع كابين خودرو استفاده شده است. همچنين براي خنك كاري مجموعه¬ي باتري و موتور الكتريكي از مبدل¬هاي حرارتي صفحه¬اي استفاده شده است. سطح انتقال حرارت در اين مبدل¬ها، به عنوان پارامتر بهينه¬سازي در نظر گرفته شده و به كمك نرم¬افزار مورد بهينه¬سازي قرار گرفته است. پس از بهينه¬سازي، سيستم مديريت حرارتي پيشنهادي، در سيكل رانندگي شهر تهران مورد آزمايش قرار گرفته و نتايج به ¬دست آمده از آن نشان¬دهنده¬ي آن است كه دماي مجموعه¬ي باتري و موتور الكتريكي در بازه¬ي 297 كلوين الي303 كلوين قرار داشته كه اين بازه¬، محدوده¬ي مورد نظر براي عملكرد مناسب اين دو عضو مي¬باشد. همچنين متوسط دماي كابين خودرو نيز در اين سيكل رانندگي، 292 كلوين به¬دست آمد كه در اين شرايط علاوه بر كاركرد مناسب مجموعه¬ي باتري و موتور الكتريكي، شرايط آسايش نيز براي سرنشينان خودرو فراهم خواهد شد. به طور كلي، پيمايش خودرو در سيكل رانندگي شهر تهران به ميزان 3 درصد بهبود يافته و به مقدار 05/72 كيلومتر رسيده است كه اين مهم به كمك استفاده از سيستم مديريت حرارتي يكپارچه¬ي خودرو صورت گرفته است.

1396/06/22

1/1/1900 12:00:00 AM

Problems such as air pollution, shortages of oil resources and global warming have increasingly led to the use of clean and non-polluting energy sources in the industry and especially in the automotive industry. In this report, the different parts of the heat generator in an electric car such as battery pack, electric motor and car cabin (including solar thermal loads, passengers, etc.) are simulated. Subsequently, each section is verified individually by means of relevant valid papers. After ensuring the accuracy of each section's modeling, whole parts of heat generators of car are integrated. For cooling of different part, car air conditioning system has been used. Also, for cooling of battery pack and electric motor, plate heat exchangers are used. The heat transfer surface in these converters is considered as an optimization parameter and is optimized with the help of software. The heat transfer surface in these converters is considered as an optimization parameter and is optimized by means of software. After optimization, suggested integrated cooling system, is tested in Tehran driving cycle and results shoes that the battery pack temperature and electric motor temperature are between 297 Kelvin and 303 Kelvin and this period is suitable for these parts. Also, in this simulation, average cabin air temperature obtained 292 Kelvin as a suitable simulation result. In this situation, in addition to the proper operation of the battery and electric motor, the comfort conditions will be provided for car passengers. In general, the car scrolling in Tehran's driving cycle has improved by 3% and has reached 72.05 km, which has been accomplished through the use of integrated vehicle thermal management system.