吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (6): 1645-1652.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170768

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冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析

何仁(),杨柳,胡东海   

  1. 江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013
  • 收稿日期:2017-07-19 出版日期:2018-11-20 发布日期:2018-12-11
  • 作者简介:何仁(1962-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车机电一体化技术.
  • 基金资助:
    江苏省交通运输科技计划项目(2016T19)

Design and analysis of refrigeration system supplied by solar auxiliary power of refrigerator car

HE Ren(),YANG Liu,HU Dong-hai   

  1. School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China
  • Received:2017-07-19 Online:2018-11-20 Published:2018-12-11

摘要:

针对目前冷藏运输车晚上/中途停车时,使用发动机作为制冷系统动力源造成车辆能源消耗大、尾气排放多等问题,提出了一种用于冷藏运输车的太阳能辅助供电制冷系统,建立了系统动态数学模型,提出了太阳能辅助供电制冷系统设计及匹配方法,通过试验验证了所建模型的有效性,并分析了太阳能辅助供电制冷效果。研究结果表明:设计的太阳能辅助供电制冷系统一天的发电量能够供制冷机持续使用4.45 h,在3种典型车速行驶条件下车厢内温度都能在580 s左右从环境温度下降到指定温度,并保持箱内温度稳定;通过与普通冷藏运输车制冷效果对比分析,表明本文设计的太阳能辅助供电制冷系统具有明显的节能效果,扩大了冷藏运输车的配送范围。

关键词: 车辆工程, 冷藏运输车, 太阳能辅助供电, 制冷系统, 匹配设计

Abstract:

Engine as the power source of refrigeration system during the night/midway parking causes large energy consumption and much exhaust emission. To solve this problem, a refrigeration system supplied by solar auxiliary power of refrigerator car was proposed. The dynamic mathematical model was established and matching methods of the system were proposed. The effectiveness of the model was verified by experiments and the cooling performance of the solar auxiliary power was analyzed. The results show that the power generation of the system is able to supply the refrigerator for continuous operating for 4.45 h in a day. Temperature in the compartment needs about 580 s to drop from ambient temperature to the specified value at three typical driving speeds and then remains stable. Compared with the refrigeration effect of traditional refrigerator car, the system has remarkable energy-saving effect and increases the delivery range of the refrigerator car.

Key words: vehicle engineering, refrigerator car, solar auxiliary power, refrigeration system, matched design

中图分类号: 

  • U469.6

图1

制冷系统结构图"

图2

车厢动态模型"

图3

蓄电池三阶动态模型"

图4

太阳能电池阵列模型"

图5

电动制冷机模型"

图6

制冷系统热力循环压焓图"

表1

模糊控制规则"

温差 温差变化率
负大 正小 正大
负大
负中 较小 较小 较小
负小 较小 中小 中小 中小 中小
正小 中大 中大 中大 中大 中大
正中 中大 较大 较大 较大 较大
正大 较大 较大

图7

压缩机转速模糊控制输出曲面"

表2

ZJL5046XLCA5型号冷藏运输车参数"

参数 数值
发动机型号 SC28R125Q5A
发动机排量/mL 2776
发动机额定功率/kW 92
箱体尺寸/mm×mm×mm 4195×2092×2203
车厢保温材料 聚氨酯
底盘型号 NJ1042ZFDCMZ

图8

电动制冷机及其控制器"

图9

太阳辐射量变化"

图10

太阳能电池方阵输出电压试验值和仿真值"

图11

太阳能电池方阵输出功率试验值和仿真值"

图12

太阳能电池方阵输出电流试验值和仿真值"

图13

蓄电池充电曲线"

图14

蓄电池放电曲线"

图15

车厢热负荷随车速变化曲线"

图16

压缩机/电机功率随热负荷变化的曲线"

图17

三种车速下车厢内降温的仿真曲线"

图18

电动制冷机和传统冷藏车降温试验曲线"

图19

不同动力源的压缩机转速比较"

图20

发动机万有曲线图"

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