纯电动车真正实现零污染、零排放，成为未来新能源汽车发展的重要方向。乘客舱制冷和取暖需求，动力电池对工作温度的需求，催生了对电动汽车热管理系统研究。由于目前电池容量有限，蓄电能力会直接影响汽车续航里程，且电池必须控制在合适的工作温度范围内工作，所以对直接使用电力驱动的热泵系统能耗性能提出了较高要求。为研究电动汽车热泵系统的控制策略，需要对热泵系统进行动态仿真和性能优化。

本项目目标建立电动汽车热泵系统关键部件数学模型和集成仿真模型，研究其动态响应特性与最优工作参数，旨在通过模拟和优化降低设计成本和车辆能耗。

首先通过分析热泵系统四大关键部件的工作过程，以质量、动量和能量守恒为基础，结合实验数据建立各关键部件数学模型和仿真模型。之后，构建热泵系统动态集成仿真模型，研究瞬态激励下的系统动态响应过程；构建热泵系统稳态集成仿真模型，对比不同工况下的COP，通过优化算法，确定电动机转速和电子膨胀阀开度等优化工作参数。

本项目使用 MATLAB Simulink 作为主要仿真建模平台和技术手段对热泵系统部件建立仿真模型。

分别建立了电动压缩机、电子膨胀阀、冷凝器和蒸发器的部件数学模型和仿真模型；换热器考虑了内部制冷剂沿流动方向的相变传热过程，并分别建立直接空气模型、平行流稳态/动态模型。

构建了热泵系统动态集成仿真模型，并研究瞬态激励下的系统动态响应过程；构建了热泵系统稳态集成仿真模型，确定电动机转速和电子膨胀阀开度等优化工作参数。