基于BP神经网络的电动汽车动力电池产热估计

电池的产热情况是电池热管理的重要指标之一,准确估计电池产热功率对构建高效运行的电池热管理系统以确保电动汽车安全行驶至关重要。然而,目前大多采用基于模型的方法进行电池产热估计,但此方法存在耗费时间长和仅应用于某种特定电池状况产热估计等缺点,无法解决电动汽车电池实时产热估计的问题。对此,本文提出了一种基于人工智能算法的精准电池产热功率估计方法,即基于BP(back propagation,BP)神经网络的电动汽车动力电池产热估计模型。该模型利用贝叶斯优化算法(Bayesian optimization,BO)对BP神经网络进行超参数选取,采用Adam(adaptive momentum estimation,Adam)优化算法加快收敛速度,提高了模型的准确度和稳定性。研究对比了不同放电倍率和不同环境温度下恒流放电实验的电池产热功率,结果表明模型的估计平均误差为5.01%,最大误差仅为5.53W,R2拟合指标最高可达99.98%,证明了所提出的电池产热估计模型取得了较高的估计精度和较强的鲁棒性,为电动汽车电池实时产热估计提供了一个范式结构。

离心风机驱动机械蒸汽再压缩热泵系统的性能分析

在所研制的离心风机驱动的机械蒸汽再压缩热泵系统试验平台上,以水为试验介质,采用理论分析与试验研究相结合的方法,考察可用于处理小流量的风机型机械蒸汽再压缩热泵的运行特性。结果表明,系统实际运行过程中蒸发压力升高时压差基本不变,机组蒸发水量和耗能量均随着蒸发压力升高而有所增加,蒸发水量增幅低于理论计算;蒸发压力升高后风机的内泄漏损失增大、输气系数衰减,从而导致系统绝热效率降低,因此系统单位能耗蒸发水量、制热性能系数均随着系统蒸发压力的升高而出现降低。单位工质所消耗的功量在不同条件下的对比表明,计算指示功可以与理论功保持相同的变化趋势,即两者均随蒸发压力升高而降低;而由于输气系数这一影响因素的存在,实测指示功的变化与理论功变化不同,即实测指示功随蒸发压力升高而略有增加。

机械蒸汽再压缩热泵技术研究进展

介绍了国内外关于机械蒸汽再压缩热泵系统的研究应用情况,分析了其系统流程原理与节能特性。通过总结其系统流程工艺、蒸汽压缩机和换热器等三方面的研究现状,指出了其目前存在的问题及今后发展的方向。

单螺杆水蒸汽压缩机驱动的MVR系统性能实验研究

将单螺杆水蒸汽压缩机应用于机械蒸汽再压缩热泵(MVR)系统,并对该压缩机的工作过程进行分析;在不同蒸发温度的工况下,对采用闭式和开式循环的MVR系统进行实验研究.实验结果表明,当蒸发温度高于80℃时,压缩机的容积效率超过0.73,绝热内效率大于0.5;系统的实际COP最高达12.5,实际单位能耗蒸发水量最高可达20 kg/(k W·h);充分显示了单螺杆水蒸汽压缩机驱动MVR系统的高效节能特性.

板式蒸发器式蒸汽再压缩系统研究及设计

设计了不同工况下的板式蒸发器MVR系统,并由此对板式蒸发器MVR系统进行分析研究。针对该系统进行热力过程分析,提出在板式蒸发器MVR系统中宜采用喷水消除再压缩蒸汽过热度,同时分析了该系统的漏热平衡特性,并从能效角度说明使用板式蒸发器的必要性,为板式蒸发器MVR系统的研发和高效应用指明了方向。

基于流态冰浆蓄冷的深远海风电就地消纳

考虑深远海风电远距离输电带来的高成本与限制性,提出了一种以冰浆作为蓄冷载体的就地消纳深远海风电的技术路线,以南海某台风力发电机为研究对象,建立了性能与经济性评价模型,对循环COP、制冰速度、单位电耗、费用年值、单位制冰费用进行分析。并与船载场景下的制冰机相对比。结果表明:风电消纳制冰浆机组在海面下取水并补充淡水制冰的情景下制冰速度可达57.18 t/h,单位电耗39.47 kWh/t,较同功率下海水片冰机制冰速度提升80.4%,单位电耗降低51.1%,产能大能效高;储冰罐全年冷量损失比率不超过制冷量的2.7%,综合各项冷量损失,全年冷量损失比率不超过5%,且几乎不随海水流速变化波动,隔热能力优秀;计入冷量损失,机组全年冰产量达95.17万吨,可冷藏至少47.59万吨海产品,供应1100艘以上千吨级渔船使用,能够满足大规模的冰需求;机组费用年值为1758.70万元,制取单位冰浆费用低至36.96元/吨,较船载场景下海水片冰机减少47.3%,具有较强竞争力,经济可行性良好。

驱动脉管用热压缩机性能数值模拟及实验研究

对热压缩机中关键的换热过程建立了简化模型并进行了数值计算,计算得出声功及热效率随着小孔系数的变化存在最佳值,增大平衡压力和加热温度可以增大系统声功。建立了可测量声功的热压缩机实验系统,在不同的小孔系数下测量了声功,并对比分析了实验与数值结果,二者随小孔系数变化的趋势相同,但值相差较大。通过进一步的对比分析发现,这主要是实验中余隙容积过大和回热器换热不充分造成的,余隙容积和回热器传热效果对热压缩机性能的影响很大。

直线电机驱动热压缩机数值模拟及实验研究

提出了一种利用活塞与气缸间间隙充当回热器的热压缩机系统,利用编制的程序,分析了充气压力、加热温度、余隙容积、活塞与气缸之间间隙、工质等对直线电机驱动的热压缩机系统性能的影响。研制了直线电机样机驱动热压缩机样机并进行了系统实验研究,得到了阻力元件、活塞与气缸壁间隙、热端加热温度对冷腔和热腔内压力峰-峰值的影响,表明He4为工质能获得比N_2更好的结果。通过在活塞上切缝的方式强化换热并减小阻力,以He4为工质,系统在充气压力2.2 MPa,加热温度为650℃,冷却温度为40℃时,热压缩机内压力波压差可达到0.412 MPa,压比可达到1.46。