電動客車空調發展現狀與智能控制方案

陳慧

摘 要：為了能夠進一步提高人們在乘坐電動汽車時的舒適感，本文特對電動汽車的空調特點進行分析，總結電動汽車空調的發展特點，分析與比較余熱制冷、熱電制冷和電動壓縮制冷的具體性能和優勢，從而為電動汽車選擇更加高效、節能的空調系統。

關鍵詞：電動汽車;空調系統;發展;智能控制

前言：現如今，隨著我國社會經濟水平的快速提升，人們在出行時，對汽車的舒適狀態也有了更高的要求，越來越多的人希望，無論在任何季節、天氣的形勢條件下，汽車內都能夠始終保持在一個比較舒適的狀態下，這樣一來，越來越多的研究學者開始對汽車的系統進行研究，因為汽車的空調系統可以控制汽車車廂內的濕度、溫度、空氣流動性和空氣清潔度，給予人一種舒適的感覺。電動汽車作為我國大力發展的一種新能源汽車，該汽車在運行過程中也需要給予乘坐人提供一個舒適的環境，在這種情況下，就要求電動汽車必須要擁有一套完善、高效的空調系統。

1.電動汽車空調的主要特點分析

相比于在室內安裝的空調，電動汽車空調主要依據一下六個方面特點，第一，汽車空調系統需要安裝在運動的車輛上，所以，空調系統在運行過程中會受到頻繁且劇烈的沖擊、震動，在這種情況下，就需要保證汽車空調裝置結構的每一個零件和部位都需要具備良好的氣密性和足夠的強度;第二，在汽車的車廂內，乘坐人員占據著比較大的空間，不僅會產生較大的熱量，而且也會形成比較大的熱負荷，這就要求汽車空調必須要具備低俗運行和快速制冷的能力;第三，在電動汽車中，因為汽車車身的隔熱層比較薄，加上汽車的門窗比較堵、玻璃面積比較大，所以，整個汽車的隔熱性能比較差，導致空調冷空氣熱漏損情況非常嚴重;第四，電動汽車車廂內不僅高低不平，還有座椅存在，這樣以來就導致氣流無法平均分配;第五，電動汽車中的空調系統，在運行過程中，主要所依靠的就是直流電器系統，不僅維護便利，而且可靠性也非常高，能夠實現連續調節[1]。

2.汽車空調系統智能化發展現狀分析

縱觀汽車空調的發展歷史，早在20世紀30年，美國將應用了制冷技術的冷氣裝置安裝在公共汽車上，直至20世紀60年代，采用制冷技術作為主技術的汽車空調系統才得以完善與普及，也是從這之后，人們開始大力對汽車空調系統進行研究，使汽車空調系統的功能也越來越完善。最初的汽車空調系統均是采用手動方法進行控制，近些年來隨著科學技術水平的提升，電子計算機已經被廣泛的應用到汽車空調系統中，從而進一步提高汽車空調系統的控制效果，也使得汽車空調系統設備的性能越來越完善。在電子計算機的作用下，汽車空調系統可以根據車內外的環境和人工設定的要求，自動對壓縮機的開關、熱水閥的開關、輔助發動機的轉速、風機轉速和各種風門的開關位置進行自動調節，真正的將采暖、制冷和通風集于一身，在人為設定的最佳溫度、濕度和通風量的基礎上，利用該系統也可以根據車內人員數量的變化和其他外界環境的變化，進行多模式和多檔位的微調，以此達到最佳的設定值，確保車內可以維持處于一個舒適的狀態。除此之外，利用該系統也可以對故障進行自動診斷，從而縮短設備檢修的時間。

3.電動客車空調智能控制方案

3.1熱電制冷空調系統

熱電制冷空調系統在運行工作中需要使用直流電源，依據鉑爾帖效應原理，通過改變半導體的電流的方向達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，只需要在短時間內就可以達到制冷的效果;在正確的設計和應用下，該系統的制冷效率可以達到90%以上，同時，該系統的體積也比較小，各個部件的結構非常緊湊，方便維護、使用壽命長且可靠性比較高，在運行過程中也不會產生摩擦、噪聲和振動，具體的熱電制冷空調系統結構和原理見圖1.

大多數電動汽車均采用PTC電阻加熱的方式，但是這種工作方式效率比較低，對于行駛里程短的電動汽車來說這種影響更為致命，當開啟制熱或制冷時，大約會導致整個汽車的行駛里程減少大約40%左右。而熱泵循環因為其自身具有效率高、冷熱循環等多個特點，所以企業成為電動汽車的最佳選擇。有相關的研究結果表明。在大型電動客車中使用R134a熱泵空調利用電池和電機的娛樂采用冷卻液作為單一熱源，不僅可以提高對娛樂的利用效率，而且也能夠獲得更高的質量。

3.2余熱制冷空調系統

采用余熱作為空調制冷技術的空調系統主要包括固體吸附式制冷空調、氫化物制冷空調和吸收式制冷空調，每一種空調的特點和工作原理也有很大的差異，吸收式制冷空調系統就是將熱能作為動力，利用兩種沸點不同的物質組成溶液，其中以桉樹和溴化鋰作為常見;氫化物制冷空調主要就是利用金屬氫化物作為工質，在不同的溫度條件下，金屬氫化物對氫氣進行吸收和釋放，從而達到制冷的目的[2];固體吸附式制冷，具體指的就是利用特定的固體物質，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，而后發揮出壓縮機的作用。同時，車內的空調系統也可以根據車內溫度進行自動調整，或使用智能手機進行調整，這樣也就真正的實現了智能化控制。

總而言之，利用余熱作為電動汽車空調系統的消耗能源，不僅可以提高資源的利用效率，而且也可以進一步促進燃料電池汽車的發展。

結束語：綜上所述，由于人們對出行舒適性的要求越來越高，在電動汽車空調系統時應結合最高車速、最高連續駕駛里程等多種因素，重點考慮節能這一要素，從而選擇更加合適的空調智能控制方案。

參考文獻：

[1]汪琳琳，焦鵬飛，王偉，伊虎城，牟連嵩，劉雙喜，許翔.新能源電動汽車低溫熱泵型空調系統研究[J].汽車工程，2020，42（12）：1744-1750+1757.

[2]李萬勇，劉雨聲，施駿業，陳江平，郭貞軍，王大健.電動汽車熱泵空調系統低溫制熱性能及優化[J].制冷學報，2020，41（06）：31-39.

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