新能源汽车空调系统的设计

新能源汽车空调系统的设计

随着新能源汽车的普及和发展，新能源汽车空调系统的设计越来越受到关注。新能源汽车一般采用电气化驱动，与传统汽油车相比，其空调系统需要考虑更多的因素，如能耗、节能、热管理等。因此，新能源汽车空调系统的设计需要综合考虑多个方面。

首先，新能源汽车的空调系统需要考虑到其驱动能源。由于新能源汽车采用电动机驱动，而传统汽车空调系统需要使用内燃机输出的能量来驱动压缩机，因此需要将传统空调系统进行改进。新能源汽车空调系统采用电动压缩机代替传统压缩机，可以使压缩机直接受到电池或动力控制器提供的电源驱动，增加了压缩机驱动的效率，减少了能耗。

其次，新能源汽车空调系统需要考虑热管理问题。由于新能源汽车采用的电驱动系统存在一定的热量产生，因此需要引入热管理系统来管理这些热量。热管理系统可以帮助电池及驱动系统保持在适宜的温度范围，减少能耗和延长电池寿命，同时还能提高空调系统冷却效果。

再次，新能源汽车空调系统需要考虑制冷剂的选用。制冷剂是影响空调效果的关键因素之一。新能源汽车空调系统普遍采用环保制冷剂，如天然气（R744）、水和二氧化碳（R744+H2O）等。同时，在制冷剂的使用过程中，需要注意制冷剂的流量、温度和压力等参数，以保证空调系统的稳定工作。

最后，新能源汽车空调系统需要考虑车内空气质量问题。由于新能源汽车空调系统较为封闭，因此空气流通速度较慢，容易导致车内空气的质量下降。因此，需要引入车内空气净化系统以提高空气质量。同时，减少空调系统中的存水，可以降低细菌滋生的可能性，保持车内空气的清新。

综上所述，新能源汽车空调系统的设计需要做到节能、热管理、制冷剂选用和车内空气质量等多方面综合考虑，以保证空调系统正常运行和驾驶体验的良好。随着技术的不断发展，相信新能源汽车空调系统的设计将会越来越完善，为用户提供更舒适、更经济、更环保的出行体验。

新能源汽车空调控制系统

摘要：传统燃油汽车空调结构主要有:压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、储液罐、控制系统和送风及其管路系统组成。空调压缩机主要动力来源于发动机，空调主要能耗是压缩机和冷凝器。大家熟知传统汽车空调工作原理，这里不再介绍，这类空调共同特点是由发动机直接提供动力，消耗发动功率约为20%，且效率转化值不足40%。如何降低能耗，提高效率一直是空调领域关注的焦点。新能源汽车空调在结构上大体与传统汽车近似，电动汽车空调制冷系统主要由:电动压缩机、电动压缩机控制器、冷凝器、管路系统(液体管、压缩机排气管、压缩机吸气管)、室内温度传感器、室外温度传感器、阳光传感器、空调主机(蒸发器、加热器、温度风门执行器、模式风门执行器、内外循环风门、鼓风器、蒸发器温度传感器)、膨胀阀、空调控制器等零部件构成。但是电动汽车空调系统不但要满足汽车制冷需要，还要制热。目前电动汽车空调制热主要采用PTC加热和电热管加热的两种模式，由于系能源电动汽车动力取自电动机，能量来源与动力电池，所以多数国内车企在使用电动压缩机直接利用蓄电池供电带动其工作，虽然电动压缩机比就流行使用无刷永磁直流电动机，电子控制单元等是其结构简单，体积小、制冷效率高，但是仍然影响电动汽车的续航里程，而且制热的效率也不高。鉴于目前新能源汽车空调现状，其明显的缺陷制约着我国新能源电动汽车的普及。特别是北方地区，冬季车内制热可损失大约50%的续航里程。如果我国要在全国范围内推广新能源电动汽车一些关键技术还亟需解决。

关键词：空调;新能源;汽车;控制

一：新能源汽车空调系统发展趋势

未来新能源汽车空调系统的发展趋势还是集中在高效控制，节能环保上来。在空调控制方面上，传统汽车空调目前采用ECU电控系统加“变排量控制”。在效率上有所提升。新能源电动汽车采用电动压缩机，在电控领域我们可以借鉴家用空调的控制模式采用“变频控制”，目前各空调厂家已经研究交流变频电动压缩机，而且变频空调在技术上比较成熟，主攻方向是车内的应用。另一项技术应用也可以借鉴家用空调，就是热泵技术。由于空调制冷时会有大量热能损失，如果能有效利用热交换，不但能提高效率还能降低续航里程压力。

新能源汽车空调系统技术初探

摘要：随着新能源汽车产业深入推进，不仅推动了空调系统技术发展步伐，并且使用效益更加显著。新能源汽车应用的空调系统主要包括余热利用空调与热泵式空调系统两种，无论是在压缩机类型上，还是在制冷制热系统形式上，以及蒸发器、冷凝器等方面，都存在较大差异。但对空调系统安全性、可靠性等方面的追求都是不变的，以确保驾驶室舒适度与稳定性。

关键词：新能源汽车；空调系统；热泵

新能源汽车项目起步晚，且发展处于摸索实践阶段，整车结构及系统仍有较大的完善空间。尤其是空调技术发展仍面临着电池造价高、设计工艺水平低、电池过热，以及内部零件碰撞等问题，尤其是在高速行驶中，以此对空调装置结构与系统性能提出了更高的要求。空调系统技术的发展势必会带动项目产业化发展，但目前首要的是攻克电池瓶颈，加大燃料电池，以及电动压缩机研发力度，利用新型环保制冷，能够进一步推动汽车工业改革。

1新能源车空调系统分析

1.1燃料电池余热利用空调系统

燃料电池发电装置能够将化学能有效转换为电能，借助燃料与氧化剂实现，转化效率高，其余转化为废热与温水、蒸汽。燃料电池属于动力源，利用能源效率比常规内燃机高，但燃料电池出现过热后，其性能、工作效率直接降低。对此，利用余热为车辆供暖，其经济性、能量利用率明显优化。综合考虑能源供应与性价比、生态环保等因素，

研究结果表明氢是首选燃料。电解质种类多样，可分为熔融碳酸盐类，以及固体氧化物类等，其中质子交换膜燃料电池，工作电流相对较大，能量效率高，且可在数秒时间内完成冷启动，排出近80℃的废热，多以吸收式制冷空调系统为主，热泵启动热源，以燃料电池冷却液为主。对此，吸收式热泵发动机输出功率消耗低，熔液泵需消耗部分电能。同时吸收式热泵，其总需求电能相比压缩式热泵高。为满足城市公交与大巴空调制冷需求，加强了对吸收式制冷系统的创新，制冷剂以乙二醇和水为主，吸收剂以溴化锂为主，吸收式制冷系统热动力驱动，主要通过热管理系统主管热器，与制冷系统发生器的热交换实现。主换热器上设置旁通支路，并连接变频水泵，当燃料电池热量过高，且由空调制冷需求时，热量能从旁通支路给予，确保燃料电池始终保持适宜温度工况。同时电池辅助器与吸收器等电池热管理系统器件的冷却系统相同，车外风冷式换热器与冷却系统相通。燃料电池供暖系统的工作过程如下，截止阀打开后，使电池发动机处于工作状态，控制电池散热器，通过中间换热器，实现冷却液从发动机出口处流至进口处，由换热器热能沿着供暖管路持续向车内提供热风。

80能源技术

调节汽车内部温度和空气的重要装置就是空调系统，随着新能源行业的不断发展，新能源汽车的研发也在不断推进，并且为汽车的未来发展指引了新方向，为了使新能源汽车的使用和实用功能得到满足，就需要我们对新能源汽车空调系统技术进行科学地探索，提升新能源汽车空调系统的有效运用，促进新能源汽车的舒适性得以提升。 新能源汽车的空调系统和传统汽车的空调系统具有较大的区别，为了使新能源汽车的各方面需求得到满足，新能源汽车的空调系统在结构设计上和传统汽车具有较大的差异。对新能源汽车空调系统技术进行探索，提升新能源汽车空调的舒适性，能够大力推动新能源汽车行业的健康发展。1　新能源汽车空调系统技术的现状 影响新能源汽车舒适性的重要因素之一就是其空调系统，我们能够根据不同的状况对新能源汽车内的温度进行调控。新能源汽车空调系统与传统汽车空调系统的动力来源炯而不同。因电力和混合动力是新能汽车主要的动力来源，但是因为每一辆新能源汽车的电容量都有其固定值，空调系统的能源消耗会影响新能源汽车的续航能力，基于上述情况，新能源汽车的空调系统技术就应更加节能，使能源的利用效率得到更大的提升。 就当前新能源汽车的情况来说，我们能够将新能源汽车的空调系统划分为两种模式：利用余热制冷的空调系统和利用电能的热泵式空调系统。但是将这两种模式应用于新能源汽车，就会对新能源的功能和使用造成一些影响，因此需要对新能源汽车的空调系统技术加强探索和分析。2　新能源汽车空调系统技术分析 我们通常将新能源汽车空调系统技术分为两大类，即为热泵式空调系统技术和余热利用空调系统技术，对新能源汽车空调系统技术进行研究，能够极大地提升新能源汽车的舒适程度，减少空调系统对于新能源汽车续航能力的影响。2.1　热泵式空调系统技术 （1）通过利用热泵技术达成对新能源汽车内的温度调控，热泵技术在理论上能使新能源汽车内部达到3以上的制热能效比例，十分切合新能源汽车的发展模式，并且，热泵式空调系统的动力来源是电动压缩设备，其能够独立地对空调系统提供能源，热泵式空调系统对于新能源汽车的运行和续航能力影响较小。 （2）热泵式空调系统技术主要运用的是双路空气流动的原理。双路空气的流动能够使风道被挡板隔开，在外面的空气进入风道时，热泵空调系统技术会使车内的空气变热，并且从门窗附近流出。这项技术不单单可以使新能源汽车内部的空气得以流通，还能够在低温天气对新能源汽车的门窗进行除霜。热泵式空调系统主要将新能源汽车内部的空气进行加热，通过汽车的下部进行释放，从而控制新能源汽车内部的温度。 （3）因为热泵式空调系统技术对于新能源汽车内部温度的调节作用较好，因此目前在人们的生活中大都在运用此项技术，特别是在低温天气，例如在冬季，温度为-12℃时，新能源汽车就能够利用热泵式空调系统技术将车内部的温度调节到26℃左右，保证新能源汽车的舒适程度。PTC加热装置和太阳能辅助热泵技术，PTC加热装置是一种具有将强加热能力的空调辅热装置，利用TC热敏电阻元件，能够在冬季时将新能源汽车的加热能力大大提升，但是PTC加热系统作为新能源汽车空调系统的辅助装置，对其应该谨慎合理的运用，这么说是因为PTC加热装置的运行会利用到新能源汽车的电能，随之对新能源汽车的续航能力造成一定的影响。在运用太阳能辅助热泵技术的同时，需要对太阳能电池板进行合理的布局，并且将产生的电能作为新能源汽车空调系统的辅助能源，使车内问题调控而质量得以提升，如此一来，也能够大大提高新能源汽车的续航能力，减少能源的消耗。2.2　燃料电池余热利用空调系统 （1）当下最符合新能源汽车发展趋势，提升能源利用效率，降低新能源汽车损耗的技术就是燃料电池余热利用空调系统技术。燃料电池能够极大地保证新能源汽车的有效运行。 燃料电池主要是通过燃料、氧化剂进行作用，从而转变为新能源汽车的动力来源。燃料电池转化率高达55%一65%，并且余留的温水、蒸汽和废热能够经过转化设备达成它们的再利用，大大提升了燃料电池的利用能力，并且，在燃料电池温度过高的情况下，对余热的利用就需要更加的合理，由此降低余热对新能源汽车的各方面影响，我们能够将燃料电池作为新能源汽车空调系统的主要动力来源，达成新能源汽车的空气调控，如此一来不仅极大的提升了新能源的使用率，还能够使新能源汽车空调系统的运行成本大大降低，经济性能较高。 （2）我们需要结合新能源汽车当前现状来运用燃料电池余热利用技术，科学合理的对新能源汽车的制冷系统展开选择，我们通常选取的是吸收模式的制冷空调系统，达成新能源汽车温度的调控。新能源汽车中的吸收式制冷空调系统的动力来源是新能源汽车燃料的余热，从燃料电池的运行中产生的冷水获取余热，空调系统的能源消耗较低，因此就有效的减少了新能源汽车的能源损耗，燃料电池余热利用空调系统的能源消耗比例仅仅占据新能源汽车能源消耗的4%，如此一来就大大的提升了新能源汽车的续航能力。 （3）燃料电池余热利用空调系统在新能源汽车的实际运用中，燃料电池的发动机在启动的时候，应首先打开阀门，在发动机启动以后，对燃料电池的散热装置进行调控，并且获取冷却水，通过转化装置对冷却水展开处理，获取所需要的余热，并且将余热应用在新能源汽车内控的温度调控中来。3　结语 新能源的不断发展对新能源汽车的研发起到了极大的推动作用，在现实中，新能源汽车的运用需要对其空调系统技术展开有效的研究和探索，以此提升新能源汽车的舒适性，使新能源汽车的设计更加人性化，使新能源汽车产业积极健康的发展，由此一来，就能够达成新能源汽车产业的经济效益和社会经济效益双赢的局面。参考文献：[1]艾克热木江·赛买提,赵同.新能源汽车空调系统技术分析[J]. 汽车与配件,2016(11):56-57. 新能源汽车空调系统技术探索钟远林（上汽依维柯红岩商用车有限公司,重庆 401122）摘　要：走可持续发展的道路以及发展绿色经济是当前我国主要的发展目标，新能源汽车出现之后，传统能源的消耗大大减少，对于环境的污染也在逐渐降低，能源的利用效率也随之提升。本文就新能源汽车空调系统技术进行剖析，重点阐述新能源汽车控电系统的制冷、压缩机，以期为相关技术人员提供部分参考，以此扩大新能源汽车空调系统技术的应用范围，推动新能源汽车行业更加稳健的发展。关键词：新能源汽车；空调系统；技术DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.066