電動(dòng)客車空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀與智能控制方案

陳慧

摘 要：為了能夠進(jìn)一步提高人們?cè)诔俗妱?dòng)汽車時(shí)的舒適感，本文特對(duì)電動(dòng)汽車的空調(diào)特點(diǎn)進(jìn)行分析，總結(jié)電動(dòng)汽車空調(diào)的發(fā)展特點(diǎn)，分析與比較余熱制冷、熱電制冷和電動(dòng)壓縮制冷的具體性能和優(yōu)勢(shì)，從而為電動(dòng)汽車選擇更加高效、節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車;空調(diào)系統(tǒng);發(fā)展;智能控制

前言：現(xiàn)如今，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的快速提升，人們?cè)诔鲂袝r(shí)，對(duì)汽車的舒適狀態(tài)也有了更高的要求，越來(lái)越多的人希望，無(wú)論在任何季節(jié)、天氣的形勢(shì)條件下，汽車內(nèi)都能夠始終保持在一個(gè)比較舒適的狀態(tài)下，這樣一來(lái)，越來(lái)越多的研究學(xué)者開始對(duì)汽車的系統(tǒng)進(jìn)行研究，因?yàn)槠嚨目照{(diào)系統(tǒng)可以控制汽車車廂內(nèi)的濕度、溫度、空氣流動(dòng)性和空氣清潔度，給予人一種舒適的感覺。電動(dòng)汽車作為我國(guó)大力發(fā)展的一種新能源汽車，該汽車在運(yùn)行過程中也需要給予乘坐人提供一個(gè)舒適的環(huán)境，在這種情況下，就要求電動(dòng)汽車必須要擁有一套完善、高效的空調(diào)系統(tǒng)。

1.電動(dòng)汽車空調(diào)的主要特點(diǎn)分析

相比于在室內(nèi)安裝的空調(diào)，電動(dòng)汽車空調(diào)主要依據(jù)一下六個(gè)方面特點(diǎn)，第一，汽車空調(diào)系統(tǒng)需要安裝在運(yùn)動(dòng)的車輛上，所以，空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)受到頻繁且劇烈的沖擊、震動(dòng)，在這種情況下，就需要保證汽車空調(diào)裝置結(jié)構(gòu)的每一個(gè)零件和部位都需要具備良好的氣密性和足夠的強(qiáng)度;第二，在汽車的車廂內(nèi)，乘坐人員占據(jù)著比較大的空間，不僅會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，而且也會(huì)形成比較大的熱負(fù)荷，這就要求汽車空調(diào)必須要具備低俗運(yùn)行和快速制冷的能力;第三，在電動(dòng)汽車中，因?yàn)槠囓嚿淼母魺釋颖容^薄，加上汽車的門窗比較堵、玻璃面積比較大，所以，整個(gè)汽車的隔熱性能比較差，導(dǎo)致空調(diào)冷空氣熱漏損情況非常嚴(yán)重;第四，電動(dòng)汽車車廂內(nèi)不僅高低不平，還有座椅存在，這樣以來(lái)就導(dǎo)致氣流無(wú)法平均分配;第五，電動(dòng)汽車中的空調(diào)系統(tǒng)，在運(yùn)行過程中，主要所依靠的就是直流電器系統(tǒng)，不僅維護(hù)便利，而且可靠性也非常高，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)[1]。

2.汽車空調(diào)系統(tǒng)智能化發(fā)展現(xiàn)狀分析

縱觀汽車空調(diào)的發(fā)展歷史，早在20世紀(jì)30年，美國(guó)將應(yīng)用了制冷技術(shù)的冷氣裝置安裝在公共汽車上，直至20世紀(jì)60年代，采用制冷技術(shù)作為主技術(shù)的汽車空調(diào)系統(tǒng)才得以完善與普及，也是從這之后，人們開始大力對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行研究，使汽車空調(diào)系統(tǒng)的功能也越來(lái)越完善。最初的汽車空調(diào)系統(tǒng)均是采用手動(dòng)方法進(jìn)行控制，近些年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升，電子計(jì)算機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到汽車空調(diào)系統(tǒng)中，從而進(jìn)一步提高汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制效果，也使得汽車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的性能越來(lái)越完善。在電子計(jì)算機(jī)的作用下，汽車空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)車內(nèi)外的環(huán)境和人工設(shè)定的要求，自動(dòng)對(duì)壓縮機(jī)的開關(guān)、熱水閥的開關(guān)、輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和各種風(fēng)門的開關(guān)位置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，真正的將采暖、制冷和通風(fēng)集于一身，在人為設(shè)定的最佳溫度、濕度和通風(fēng)量的基礎(chǔ)上，利用該系統(tǒng)也可以根據(jù)車內(nèi)人員數(shù)量的變化和其他外界環(huán)境的變化，進(jìn)行多模式和多檔位的微調(diào)，以此達(dá)到最佳的設(shè)定值，確保車內(nèi)可以維持處于一個(gè)舒適的狀態(tài)。除此之外，利用該系統(tǒng)也可以對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)診斷，從而縮短設(shè)備檢修的時(shí)間。

3.電動(dòng)客車空調(diào)智能控制方案

3.1熱電制冷空調(diào)系統(tǒng)

熱電制冷空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行工作中需要使用直流電源，依據(jù)鉑爾帖效應(yīng)原理，通過改變半導(dǎo)體的電流的方向達(dá)到制冷和制熱的效果，通常情況下，熱電制冷片的熱慣性非常小，只需要在短時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到制冷的效果;在正確的設(shè)計(jì)和應(yīng)用下，該系統(tǒng)的制冷效率可以達(dá)到90%以上，同時(shí)，該系統(tǒng)的體積也比較小，各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)非常緊湊，方便維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)且可靠性比較高，在運(yùn)行過程中也不會(huì)產(chǎn)生摩擦、噪聲和振動(dòng)，具體的熱電制冷空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理見圖1.

大多數(shù)電動(dòng)汽車均采用PTC電阻加熱的方式，但是這種工作方式效率比較低，對(duì)于行駛里程短的電動(dòng)汽車來(lái)說這種影響更為致命，當(dāng)開啟制熱或制冷時(shí)，大約會(huì)導(dǎo)致整個(gè)汽車的行駛里程減少大約40%左右。而熱泵循環(huán)因?yàn)槠渥陨砭哂行矢摺⒗錈嵫h(huán)等多個(gè)特點(diǎn)，所以企業(yè)成為電動(dòng)汽車的最佳選擇。有相關(guān)的研究結(jié)果表明。在大型電動(dòng)客車中使用R134a熱泵空調(diào)利用電池和電機(jī)的娛樂采用冷卻液作為單一熱源，不僅可以提高對(duì)娛樂的利用效率，而且也能夠獲得更高的質(zhì)量。

3.2余熱制冷空調(diào)系統(tǒng)

采用余熱作為空調(diào)制冷技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)主要包括固體吸附式制冷空調(diào)、氫化物制冷空調(diào)和吸收式制冷空調(diào)，每一種空調(diào)的特點(diǎn)和工作原理也有很大的差異，吸收式制冷空調(diào)系統(tǒng)就是將熱能作為動(dòng)力，利用兩種沸點(diǎn)不同的物質(zhì)組成溶液，其中以桉樹和溴化鋰作為常見;氫化物制冷空調(diào)主要就是利用金屬氫化物作為工質(zhì)，在不同的溫度條件下，金屬氫化物對(duì)氫氣進(jìn)行吸收和釋放，從而達(dá)到制冷的目的[2];固體吸附式制冷，具體指的就是利用特定的固體物質(zhì)，在固定的溫度和壓力下，吸附水蒸氣或其他某種氣體，而后在另一種溫度和壓力下，將其釋放出來(lái)，而后發(fā)揮出壓縮機(jī)的作用。同時(shí)，車內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)也可以根據(jù)車內(nèi)溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，或使用智能手機(jī)進(jìn)行調(diào)整，這樣也就真正的實(shí)現(xiàn)了智能化控制。

總而言之，利用余熱作為電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的消耗能源，不僅可以提高資源的利用效率，而且也可以進(jìn)一步促進(jìn)燃料電池汽車的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，由于人們對(duì)出行舒適性的要求越來(lái)越高，在電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)結(jié)合最高車速、最高連續(xù)駕駛里程等多種因素，重點(diǎn)考慮節(jié)能這一要素，從而選擇更加合適的空調(diào)智能控制方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪琳琳，焦鵬飛，王偉，伊虎城，牟連嵩，劉雙喜，許翔.新能源電動(dòng)汽車低溫?zé)岜眯涂照{(diào)系統(tǒng)研究[J].汽車工程，2020，42（12）：1744-1750+1757.

[2]李萬(wàn)勇，劉雨聲，施駿業(yè)，陳江平，郭貞軍，王大健.電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)低溫制熱性能及優(yōu)化[J].制冷學(xué)報(bào)，2020，41（06）：31-39.

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