新能源汽車空調控制系統應用研究

吉文哲　翟明新

摘 要：隨著現在企業綠色可持續性發展的環保理念不斷深入，再加上目前我們國家汽車行業發展速度比較快，汽車業融入了更多新能源的發展技術。在這樣的時代背景之下，針對新能源汽車內部的空調控制系統進行研究和分析，有助于減少汽車的能源消耗，還能夠控制好對于周圍環境的污染，這對于提升能源的利用效率來說都有著重要的意義。本文主要針對新能源汽車內部的空調控制系統進行研究與分析，闡述個人觀點，僅供參考。

關鍵詞：新能源 汽車空調 控制系統 研究

1 引言

目前我們國家已經步入到一個新能源汽車高速發展的時代中，新能源汽車和傳統的汽車相比較來說，通過更高的科技技術，使汽車通過綠色能源保持正常的工作狀態，這也是目前的一大發展趨勢之一。在汽車的日常使用中，汽車內部的空調系統關系到使用者的使用環境質量，進行空調系統的研究與分析，做好汽車內部空氣溫度的調節，結合當前的新能源技術。推動汽車內部空調控制系統朝著一個新的方向去發展，這就需要技術人員在滿足車輛功能使用的基本前提條件下，結合空調系統調試技術，做好新能源汽車的綜合研究與分析。

2 空調系統的發展應用現狀分析

從目前新能源空調控制系統的發展現狀來看，空調控制系統還處于一個能耗比較大的階段，主要的兩個結構是空調壓縮機和冷凝器。在一些傳統的燃油車中，空調的壓縮機主要是由汽車燃油機中的發動機提供，驅動力大概消耗的功率在20%左右，這其實在一定程度上影響了汽車的能源消耗。在整個汽車行業發展的過程中，對于汽車內部的能源消耗問題方面的研究一直是社會中的熱點，通過新能源汽車這樣的先進技術，結合空調結構，做好空調制冷方面的分析工作，這是目前的一大發展趨勢。

在新能源汽車空調系統的日常使用中，除了制冷系統比較常見外，空調系統還存在制熱功能。新能源汽車主要是通過加熱管以及ptc兩種方式進行內部環境制熱。現階段一些新型的電動汽車載空調的使用過程中，壓縮機對于無線永磁直流電機的驅動力過分依賴。這樣的空調壓縮機方式容易在使用過程中，導致制冷效果不明顯，在空調制熱的時候，也不能達到相應的制作效率。基于這樣的發展背景，研究我們國家的新能源汽車空調控制系統就有著巨大的現實意義，降低汽車的能源消耗，提高空調的使用工作效率。

從目前汽車空調控制系統的發展來看，微型的控制系統是一種全自動的空調控制系統，并且控制系統內部的零構件越來越多，壓縮機進出口風門、風機的速度、冷暖機、鼓風機等等都需要做好各個環節的控制，在進行參數檢測的過程中，需要關注車內車外的溫度，溫度參數，空氣質量，光照度等等。結合這些基本的數據，根據人體舒適的指標進行數據建模，做好自動化控制，保證每個零件能夠發揮重要的作用，讓車內的環境達到一個綜合理想的狀態。在一定程度上可以減少新能源電動汽車的能源消耗，使汽車保持一個高續航的狀態。但目前我們國家還沒有形成一套蘇軾的參考標準。在進行設備制作以及功率性研究上，還存在一定的技術缺口。

3 空調控制系統的主要技術分析

3.1 電池余熱系統

在空調系統的控制這一個過程中，通過電池余熱系統這樣的核心技術，將燃料電池余熱作為空調的能源傳送點。電池余熱可以減少能源使用，在一定程度上提高了新能源汽車的使用效率，還可以對能源的損失，達到一定程度上的控制作用。特別是目前我們國家新能源汽車發展的速度越來越快，新能源汽車在市場中的汽車占比也越來越高，降低新能源汽車的能量損耗，提高續航公里數，這是目前需要解決的一大難題，也是新能源汽車企業共同追求的目標。

在進行空調控制系統的研究方面，對燃料電池進行良好應用，提升車輛的穩定性，在實際的應用過程中，通過燃料和氧化劑之間進行化學反應產生的能量可以一方面為空調的運行帶來動力。在另一方面也可以轉化為新能源汽車的使用電量。在汽車燃料電池進行供電的時候。可以大約將60%左右的能量進行有效轉化，利用轉化裝置將剩余的余熱進行重新利用，提高燃料電池的使用效率。

燃料電池余熱技術運用于空調控制系統，可以根據實際的情況進行科學選擇。一般情況來說，在汽車中選擇的方式，常見的是吸入式的制冷空調系統，對于內部的溫度可以進行有效調節。整個過程處于冷水的條件下進行，降低汽車的能源消耗。這一項技術的運用，在一定程度上讓空調系統的能耗降低，也提高了汽車的續航，這是目前不錯的一項控制技術，廣泛運用于車輛內部的溫度調節工作中。

3.2 熱泵式的空調控制技術

在空調的使用中，會存在著智能和直熱這樣的溫度調節，熱泵式的空調系統，主要是針對車輛內部空調制熱調節過程中的技術運用。從理論上來說，這一項技術在實際的運用時候，可以獲得更高的智能效比，這也符合新能源汽車的發展理念，發展趨勢。該系統的工作原理主要通過對雙路空氣流動的方式進行應用，并且通過隔熱板做好分隔工作。在汽車外部空氣進入汽車內部風道的時候，通過熱泵技術進行空氣加熱，進一步給車內營造制熱環境。

在空氣經過車輛門窗附近的位置將氣體排出去，所以這一個過程可以讓車輛內部的空氣處于流通的狀態，保證空氣的質量，保證空氣流通性，而且也能夠在外界溫度較低的環境中使車輛內部保持一個較高的溫度。在車輛內部空氣排出這一個階段，通過車輛的門窗口排出，對于車輛門窗來說，也可以起到更好的除霜效果。利用空氣循環控制系統進行車輛內部的溫度控制，通過熱泵式的空調控制系統，達到更好的溫度控制效果。

3.3 智能化空調控制系統

在現代化是能源汽車發展的過程中，通過更多智能化的控制系統，做好空調的整體控制工作的是目前的一個發展方向。汽車中更多的電子設備占比越來越大，目前我們的社會環境已經處于互聯網技術發展的時代中，汽車電子網絡化建設擁有了更多的話語權，也可以通過網絡資源進行共享，在空調的操作性方面可以發揮重要的作用。汽車空調的控制系統結合更多人工智能方面的管控技術，做好這些方面的研究工作，可以使空調的控制系統得到進一步的工作效率保障。

在整個空調控制系統的技術運用方面，也可以看見更多智能化的色彩。比如基于CAN總線汽車空調控制設備這樣的設備技術，可以實現單獨控制車內的四個區域，而且也具有故障檢測的功能作用。利用這樣的技術進行車輛整個運行狀態的檢測，可以了解空調運用的能耗了解目前汽車可以行駛的公里數。通過系統分析，智能調試達到空調的最優設置。

除此之外，利用數字化的溫度傳感器進行車內溫度的數據信息獲取，可以利用ARM處理器進行數據分析，做好系統的控制工作，這種處理技術相對來說具有反應速度快，電路簡單，便于更多拓展功能添加等優勢特點，也是目前鑲入式一種比較常見的技術方式。在空調的整個控制過程中，通過遠程器套控制系統。通過無線模板的通信設備進行指令調試，在執行的過程中，用戶可以通過網絡向汽車傳達指令，接受器接受到信息數據之后進行遠程調控，同時，還可以做好空調的智能化控制工作，做好用戶的信息驗證工作，保證汽車安全使用性。

4 未來的發展趨勢分析

相信新能源汽車在最近這幾年的發展過程中，會受到更多人們的重視，新能源汽車對于環保的作用也越來越明顯，在未來這幾年的發展中，新能源汽車會解決掉更多汽車充電以及續航等相關的問題，這會讓消費者更關注新能源汽車的實踐實用性。在進行新能源汽車研究和發現的過程中，注重高端純電汽車的能耗研究問題，滿足日常的駕駛需求之外，還需要做好新能源汽車的空調系統研究，實現對空調的集成化管理。利用電池能源的損失量，將這部分能源損失可以直接運用于空調的使用中，提高能源的使用效率。充分利用能量消耗形成的熱量，進行室內溫度的加熱，降低能源消耗。

除此之外，車輛內部的電荷，使用情況，電荷負載的電流大小以及溫度都需要作為動態環境監測，實現人機交換的空調智能化系統建設。由于電動汽車擁有諸多的優勢，在未來的研究過程中，會實現電動汽車電池以及智能空調的集成化處理，確保電池正常工作的條件下，將電能損耗過程中產生的熱量進行充分利用，降低空調工作時的能耗，極大程度上提高汽車的續航能力。以車廂內部溫度的溫度差、電池情況、整車的負載作為數據的參考，通過智能化的技術進行空調功率的智能調試，包括風機的轉速，風門開度以及壓縮機的輸出功率等等，實現智能化的空調控制技術。

5 結語

總的來說，在新能源汽車的發展過程中，汽車內部的空調使用情況關系到每一個用戶的使用環境。因此。對于技術人員來說，需要做好這方面的研究工作，結合先進的技術，做好空調智能化控制，進一步促進新能源汽車整體的行業發展。

本文系商丘職業技術學院2019年度河南省高等職業學校青年骨干教師培養計劃項目“新能源汽車智能空調控制系統應用研究”（編號：項2019GZGG107）的研究成果。

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