新能源汽車空調控制系統研究

王永

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

關鍵詞：新能源汽車;空調系統;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，電動壓縮機技術是重點也是關鍵，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生重要影響。

1 新能源汽車空調系統

當今，新能源汽車為環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的發動機結構，因此無法再采取使用發動機通過皮帶輪為空調壓縮機提供動力的模式，即便驅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系統被裝配到了新能源汽車上。

2 新能源汽車空調系統技術的現狀

2.1 熱泵式空調系統技術

（1）熱泵式空調系統技術主要是通過對熱泵技術進行應用，通過熱泵技術實現對汽車內部的制熱，熱泵技術理論上能夠達到3以上的制熱能效比，切合新能源汽車的發展趨勢，而且，熱泵式空調系統的驅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系統之間的影響不大。

（2）熱泵技術主要的工作原理主要是：熱泵空調制冷工況運行時，與傳統汽油車空調基本一致。熱泵空調制熱工況運行時，四通閥換向線接通。這時室內換熱器成為冷凝器，室外換熱器成為蒸發器。從室外換熱器來的低溫低壓過熱氣經四通閥流入氣液分離器，氣體經四通閥流入室內換熱器放熱冷凝，成為過冷液，過冷液經過節流裝置節流降壓后成為低溫低壓氣液混合態，進入室外換熱器蒸發吸熱，隨后經四通閥和氣液分離器進入下一循環。

（3）熱泵空調系統技術，具有良好的溫度調節能力，適用于現階段的人們的生活中，尤其適用于溫度較低的冬季，具有良好的應用效果，冬季時，環境溫度為零下12℃時，熱泵式空調系統能夠將車內的溫度控制在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，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，但是作為空調系統輔助使用的PTC加熱系統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航能力。

2.2 燃料電池余熱利用空調系統

所謂燃料電池就是在相關燃料利用過程中與氧化劑發生相應化學反應，然后將發生反應的能源進行直接性的電能轉換，其在具體的轉化效率可以達到55%～65%，然后將剩余部分通過一定方式轉化為廢熱、溫水及蒸汽，通過轉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，明顯高于后者數倍。如果在運行當中存在相應燃料電池過熱狀況，會導致其所具有的工作效率下降，并造成其相關的性能惡化，所以可將燃料電池所產生余熱能源直接用在相關車輛供暖當中，對于車輛的經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。其與傳統的以甲醇和汽油為其燃料的電池相比，在具體的成本、環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 新能源汽車空調和傳統汽車空調對比分析

從傳統的汽車空調制冷運轉結構來看，其主要采用的是相應壓縮制冷的方式來實現制冷循環的目的，而其相應的制熱只要采用對發動機的有效冷卻液的使用，然后將其轉化為熱源，如果出現發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系統當中的熱交換器中流動時，將發動機所流出的冷液與相關的鼓風機所帶來的空氣狀況形成相應的交換模式，吹來的空氣經過加熱后，在鼓風機的作用下被吹送至整個車廂的各個風口當中。對于系能源空調系統來講，由于整個系統沒有相關的發動機的余熱能源利用，在一定程度上就會造成其相應的制熱方式與傳統的制熱方式產生很到的差異，新能源空調系統在空調使用方法上主要采用熱泵式空調系統，電加熱為其相應的輔助加熱裝置，整個燃料電池余熱，可在汽車當中得以充分利用。而對于傳統的汽車空調壓縮機來講，其經常采用開啟式，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，然后講過相應皮帶的作用來達到與發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 結語

新能源的不斷發展對新能源汽車的研發起到了極大的推動作用，在現實中，新能源汽車的運用需要對其空調系統技術展開有效的研究和探索，以此提升新能源汽車的舒適性，使新能源汽車的設計更加人性化，使新能源汽車產業積極健康的發展，由此一來，就能夠達成新能源汽車產業的經濟效益和社會經濟效益雙贏的局面。

參考文獻：

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