新能源汽車空調(diào)控制系統(tǒng)研究

王永

摘 要：在社會大發(fā)展背景下，能源形勢緊張及環(huán)境污染已經(jīng)成為全球性的熱點話題，而通過對新能源的利用，對過去傳統(tǒng)化石燃料給予替代，已經(jīng)成為有效解決上述問題的最有效辦法。同時對汽車內(nèi)在的舒適性給與一定的把控，而汽車空調(diào)系統(tǒng)對于汽車舒適性的發(fā)揮具有重要的推動作用。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;空調(diào)系統(tǒng);制冷劑;壓縮機

新能源汽車是當前國家大力推廣的新型汽車。由于對環(huán)境污染小，受到了人們的一致認可。在新能源汽車中，電動壓縮機技術(shù)是重點也是關(guān)鍵，電動壓縮機是新能源汽車的主要耗能部件，其效能將對整機的耗能產(chǎn)生重要影響。

1 新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)

當今，新能源汽車為環(huán)境污染和能源短缺提供了解決途徑。但是新能源汽車的成功還需要面對很多問題，特別是電池能量密度不足問題是目前阻礙電動車推廣的頭號難題。電動車因為沒有了傳統(tǒng)的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，因此無法再采取使用發(fā)動機通過皮帶輪為空調(diào)壓縮機提供動力的模式，即便驅(qū)動源改為電動機也由于其效率低下而不被采用。因此帶電動壓縮機的空調(diào)系統(tǒng)被裝配到了新能源汽車上。

2 新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1 熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)

（1）熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)主要是通過對熱泵技術(shù)進行應(yīng)用，通過熱泵技術(shù)實現(xiàn)對汽車內(nèi)部的制熱，熱泵技術(shù)理論上能夠達到3以上的制熱能效比，切合新能源汽車的發(fā)展趨勢，而且，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的驅(qū)動方式是電動壓縮機，具有獨立的能源提供方式，新能源汽車的運行狀況與熱泵式空調(diào)系統(tǒng)之間的影響不大。

（2）熱泵技術(shù)主要的工作原理主要是：熱泵空調(diào)制冷工況運行時，與傳統(tǒng)汽油車空調(diào)基本一致。熱泵空調(diào)制熱工況運行時，四通閥換向線接通。這時室內(nèi)換熱器成為冷凝器，室外換熱器成為蒸發(fā)器。從室外換熱器來的低溫低壓過熱氣經(jīng)四通閥流入氣液分離器，氣體經(jīng)四通閥流入室內(nèi)換熱器放熱冷凝，成為過冷液，過冷液經(jīng)過節(jié)流裝置節(jié)流降壓后成為低溫低壓氣液混合態(tài)，進入室外換熱器蒸發(fā)吸熱，隨后經(jīng)四通閥和氣液分離器進入下一循環(huán)。

（3）熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)，具有良好的溫度調(diào)節(jié)能力，適用于現(xiàn)階段的人們的生活中，尤其適用于溫度較低的冬季，具有良好的應(yīng)用效果，冬季時，環(huán)境溫度為零下12℃時，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)④噧?nèi)的溫度控制在26℃，確保新能源汽車舒適度。

（4）PTC加熱器與太陽能輔助熱泵技術(shù)，通過PTC熱敏電阻元件的使用，可以有效的提高新能源汽車的冬季加熱能力，提高汽車的舒適度，但是作為空調(diào)系統(tǒng)輔助使用的PTC加熱系統(tǒng)需要合理地進行使用，主要是由于PTC加熱會對新能源汽車的電能進行利用，影響新能源汽車的續(xù)航能力。

2.2 燃料電池余熱利用空調(diào)系統(tǒng)

所謂燃料電池就是在相關(guān)燃料利用過程中與氧化劑發(fā)生相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，然后將發(fā)生反應(yīng)的能源進行直接性的電能轉(zhuǎn)換，其在具體的轉(zhuǎn)化效率可以達到55%～65%，然后將剩余部分通過一定方式轉(zhuǎn)化為廢熱、溫水及蒸汽，通過轉(zhuǎn)化裝置將其能量作為主要的動力來源，在具體的能源利用當中，其在具體的能源利用率與普通燃料動力來源相比，明顯高于后者數(shù)倍。如果在運行當中存在相應(yīng)燃料電池過熱狀況，會導(dǎo)致其所具有的工作效率下降，并造成其相關(guān)的性能惡化，所以可將燃料電池所產(chǎn)生余熱能源直接用在相關(guān)車輛供暖當中，對于車輛的經(jīng)濟效益和能量利用率狀況都具有很好的提升效果，從而使燃料電池在具體的車輛用能方面更加具有合理性。其與傳統(tǒng)的以甲醇和汽油為其燃料的電池相比，在具體的成本、環(huán)境效益以及效率等方面綜合考量來看，在燃料電池汽車當中氫是首要的能源選擇目標。通過電解質(zhì)的方法可以將燃料電池劃分為五種類型，分別是磷酸燃料電池（PAFC）、堿性燃料電池（AFC）、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）以及固體氧化物燃料電池（SOFC）。

3 新能源汽車空調(diào)和傳統(tǒng)汽車空調(diào)對比分析

從傳統(tǒng)的汽車空調(diào)制冷運轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)來看，其主要采用的是相應(yīng)壓縮制冷的方式來實現(xiàn)制冷循環(huán)的目的，而其相應(yīng)的制熱只要采用對發(fā)動機的有效冷卻液的使用，然后將其轉(zhuǎn)化為熱源，如果出現(xiàn)發(fā)動機的冷卻液溫度過高的情況，其所存在的冷卻液在整個空調(diào)系統(tǒng)當中的熱交換器中流動時，將發(fā)動機所流出的冷液與相關(guān)的鼓風機所帶來的空氣狀況形成相應(yīng)的交換模式，吹來的空氣經(jīng)過加熱后，在鼓風機的作用下被吹送至整個車廂的各個風口當中。對于系能源空調(diào)系統(tǒng)來講，由于整個系統(tǒng)沒有相關(guān)的發(fā)動機的余熱能源利用，在一定程度上就會造成其相應(yīng)的制熱方式與傳統(tǒng)的制熱方式產(chǎn)生很到的差異，新能源空調(diào)系統(tǒng)在空調(diào)使用方法上主要采用熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，電加熱為其相應(yīng)的輔助加熱裝置，整個燃料電池余熱，可在汽車當中得以充分利用。而對于傳統(tǒng)的汽車空調(diào)壓縮機來講，其經(jīng)常采用開啟式，也就是說壓縮機的主軸在具體的輸出功率時，其主軸就會向外段伸出，然后講過相應(yīng)皮帶的作用來達到與發(fā)動機有效連接的目的。在壓縮機主軸伸出外端部分還具有相應(yīng)的軸封給予固定，從而達到對制冷劑外泄有效防治的目的。

4 結(jié)語

新能源的不斷發(fā)展對新能源汽車的研發(fā)起到了極大的推動作用，在現(xiàn)實中，新能源汽車的運用需要對其空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)展開有效的研究和探索，以此提升新能源汽車的舒適性，使新能源汽車的設(shè)計更加人性化，使新能源汽車產(chǎn)業(yè)積極健康的發(fā)展，由此一來，就能夠達成新能源汽車產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益雙贏的局面。

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