電動客車空調系統的匹配及控制策略分析

黎宇

摘 要：在進行電動客車使用的過程中，針對其空調系統進行匹配與控制，能夠使車廂內的溫度保持在一個合適的范圍內，從而提升人們的乘坐體驗。本文首先針對電動客車空調系統的匹配策略進行了闡述，然后闡述了電動客車空調系統控制策略。

關鍵詞：電動客車;空調系統;控制策略

0 引言

電動客車是近年來逐漸流行的一種客車。為了使這種汽車內部系統能夠逐漸趨于成熟，工作人員必須要針對其內部系統進行有效匹配與控制，從而提升其系統的應用效率。保證其在進行使用的過程中，能夠提升人們的滿意程度。

1 電動客車空調系統的匹配策略

1.1 電動客車空調系統制冷的原理

電動客車的空調系統主要由蒸發器、膨脹閥、壓縮機、冷凝機一共四個部件所組成。在其進行工作的時候，可以針對空氣完成壓縮、冷凝等過程，從而完成制冷的工作。在進行電動客車制冷的過程中，首先需要蒸發器針對低溫低壓氣態制冷劑進行產出，并使制冷劑進入壓縮機成為高溫高壓氣態制冷劑，而后將制冷劑推入冷凝器中，通過冷凝器的運轉，可以使制冷劑中的溫度得到下降，變為液態制冷劑，然后進入膨脹閥。膨脹閥進行節流降壓后，再使其進入蒸發器，完成對于溫度的有效交換。通過這樣的方式，就能夠使車內的溫度通過熱交換的方式得到了下降，也就完成了制冷的操作[1]。

1.2 壓縮機的匹配策略

在進行壓縮機選擇的過程中，需要意識到電動客車由于僅僅應用電能源為供給能源，因此其壓縮機也難以像傳統的汽車一樣，由發動機進行動力的提供。當前，我國的電動客車壓縮機有兩種驅動方案。第一種是由驅動電機進行七公里的提供，使壓縮機能夠進行運轉，這種驅動方案是由主驅動電機直接為壓縮機供給動力，與傳統的汽車空調結構有很大的相似度。一般來講，這樣的驅動方案可以直接應用機械式壓縮機。但是在客車行駛的過程中，由于空調壓縮機是由主電機直接進行的驅動，因此在行車的過程中，整車的動力性很有可能會由于啟動了空調壓縮機而發生變化。這樣的結構相對而言更加復雜，且其體積較大，做功效率低下，在進行運轉的過程中，會產生更大的能耗。第二種則是為壓縮機設置獨立的電機，由于這兩種方案的不同點在于壓縮機是否具有獨立的電機，這種電機驅動方式能夠避免壓縮機運轉而為客車的啟動帶來動力上的變化。另外，通過針對這樣的裝置進行應用，能夠有效提升空調裝置布置的靈活性，還能夠使壓縮機元轉的整體效率得到有效提升，使壓縮機在運轉的過程中能夠針對溫度控制的靈敏性與精確性進行有效提升，通過這樣的方式可以使空調的能耗得到有效降低。在進行這兩種驅動方式命名的過程中，由于前一種驅動方式屬于沒有獨立電機的驅動方式，而后一種的驅動方式為有獨立電機的驅動方式，因此，前一種驅動方式并命名為非獨立驅動方案，后一種則是獨立驅動方案。從當今社會來講，我國主要應用獨立驅動方案來進行壓縮機設備的有效匹配[2]。

1.3 換熱器的匹配策略

在電動客車空調系統中，換熱器的主要作用是使兩種不同溫度的流體進行熱量的交換。在一輛電動客車中，擁有兩個換熱器，即蒸發器與冷凝器。對于電動客車而言，換熱器的質量、性能能夠針對電動客車空調的制冷效果造成直接影響，因此，在進行電動客車空調系統匹配的過程中，必須要針對蒸發器與冷凝器進行有效選擇。當前，在進行蒸發器選擇的過程中，共有三種主要形式。第一種為管片式蒸發器，這樣的蒸發器已經使用多年，屬于第一代蒸發器，這種蒸發器整體而言制作簡單，也不需要針對復雜工藝進行有效應用。但是在進行換熱的過程中，這種換熱器的換熱效率不高。第二種是管帶式換熱器。這種換熱器是一種具有較復雜工藝的蒸發器，它屬于二代蒸發器，雖然在工藝上較為復雜，但是其換熱效率要比最傳統的管片式換熱器更高。最后一種換熱器是層疊式換熱器，通過針對這一換熱器進行應用，能夠有效提升換熱功率，其換熱效果較好，且這種換熱器還具有更小的體積。因此，近年來，對于電動汽車制造而言，針對第三種換熱器進行應用，是一種較為合理的匹配策略。

1.4 冷凝器的匹配策略

當前在進行冷凝器匹配的過程中，大多數制造商會選用平行流式冷凝器，這種冷能起相對于其他款式的冷凝器而言，具有更加優越的換熱能力，還能夠有效降低在進行冷靜過程中可能會出現的動力損耗，從而完成對于壓縮機功耗的有效節約，總體來講，目前這種平行流式冷凝器就是冷凝器中最先進，也是應用最廣泛的冷凝器，其他的冷凝器如管帶式制冷器等都較為落后，難以滿足人們的需求。因此在進行電動客車空調系統的匹配時，在針對冷凝器進行選擇的方面，通常會選用平行流式冷凝器[3]。

1.5 膨脹閥的匹配策略

節流膨脹閥是在進行空調系統制作時，非常重要的組成部分。在進行膨脹閥選擇時，必須要針對膨脹閥與蒸發器的匹配程度進行考慮。如果膨脹閥的容量過小，就會難以滿足車內的溫度需求，導致車廂內及時開啟了制冷，也難以使乘客感受到舒適的體感溫度，如果容量選擇過大，就會導致其經常小開度工作，久而久之，就難以針對車廂內部的溫度進行有效地把控。因此在進行膨脹閥選擇的過程中，沒有必要針對大容量膨脹閥進行盲目追求組，而是需要在進行膨脹閥做出匹配的過程中，以蒸發器為依據，進行有效選擇。

2 電動客車空調系統控制策略

2.1 壓縮機驅動電機控制系統軟硬件設計

為了使電動客車的空調能夠完成對與系統變速模式的有效應用，在進行控制方式選擇時，可以針對軟硬件相結合的設計方法來進行無位置無刷直流電機的控制，并針對運轉過程中的情況完成對于轉子位子的有效判斷。還可以進行大量實驗，通過對于實驗數據的應用，來按成對于電機的“三段式”控制。

在進行控制的過程中，壓縮機電機驅動控制系統的硬件由幾個部分所組成，分別是電壓電路檢測系統、硬件保護電路、功率驅動電路等。通過針對設備的有效應用，就可以完成對于壓縮驅動機的有效應用。即使在進行控制的過程中，系統發生了故障，系統中所配備的智能控制算法也能夠通過進行信號檢測的方式針對相應信號完成有效封鎖，并及時向上級反饋或是進行警報，從而使系統能夠保持正常運行，不會出現故障或是損壞。在壓縮機端機驅動控制系統的軟件中，包含了智能啟動模塊、位置檢測信號數字綜合處理模塊、初始化模塊等。在這些模塊中，智能啟動模塊是整個控制系統的重中之重，更是整個系統的核心所在。

2.2 蒸發器出口制冷劑溫度控制

在進行電動客車空調系統控制的過程中，為了保證其控制策略是切實有效的，因此在進行系統控制的過程中，可以應用蒸發器出口制冷劑溫度控制。操作人員可以將壓縮機轉速信號與蒸發器出口制冷劑溫度設定為成正比。如果蒸發器出口制冷劑溫度高于設定值，調節壓縮機的轉速增加。如果溫度低于這個值，則轉速降低。為了避免壓縮機轉動速度上升或是下降的過程中出現抖動的情況，因此需要針對緩沖區進行設置，使壓縮機能夠逐漸針對自身轉速進行有效調節，通過這樣的控制策略的有效應用，也能夠保證壓縮機的壽命。由于控制具有一定的滯后性，因此在操作人員工作時，可以針對溫度差進行有效設置，通過這樣而方式可以針對溫度進行有效保證。

3 結束語

總的來講，在進行電動客車應用的過程中，通過對于空調系統的匹配與控制策略進行研究的方式，能夠使先進的工作人員對于電動課程空調系統的了解程度加深，并以逐漸深入的了解為依據，進行電動客車的有效改進。

參考文獻：

[1]雷海東.電動客車空調系統的匹配及控制策略研究[D]. 長安大學，2016.

[2]王則路.電動客車空調系統的匹配及控制策略探討[J]. 精品，2019（10）：219.

[3]劉曄.電動客車空調系統匹配及控制策略研究[D].吉林大學，2008.