基于白鲸优化算法的电动重型卡车热管理系统研究

谢渭博; 魏胜利; 杨赠长; 冉稳江

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.1029

广西大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (05) : 1029 -1041. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.1029

基于白鲸优化算法的电动重型卡车热管理系统研究

谢渭博, 魏胜利, 杨赠长, 冉稳江

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摘要

为了探究电机余热回收对纯电动重卡低温制热性能的影响，设计一种可以实现电机余热回收的热管理系统，并构建对应的子系统Simulink模型进行仿真分析，在-10℃的环境温度下对所设计余热型系统架构与原有独立架构进行对比。结果表明：采用电机余热回收的方案在360 s时乘员舱达到目标温度，较原设计方案加热时间缩短了20.5%,且制热能效比(COP)整体提升，单个中国半挂牵引车列车行驶工况(CHTC-TT)驾驶循环可节省3.12%的电池荷电状态(SOC),电机电控回路水温整体较低。此外，通过对压缩机实施基于白鲸优化(BWO)算法的比例-积分-微分控制(PID)参数优化后，乘员舱升温至目标温度的时间缩短了4.10%,系统超调量仅为0.04℃,动态稳定性和抗扰特性均有所改善，同时压缩机转速更快衰减并稳定，系统制热能效比(COP)更高。所设计电机余热回收系统低温下可有效提升纯电动重卡能耗经济性与舒适性，基于BWO算法的PID参数优化进一步提升了温控响应速度与温控精度。