新能源汽車用電動(dòng)壓縮機(jī)與電子膨脹閥匹配研究

楊春華， 張 娜， 趙金鹿

（豫新汽車熱管理科技有限公司， 河南 新鄉(xiāng) 453000）

1 前言

隨著近幾年新能源汽車的快速發(fā)展和電氣化程度的快速上升， 電動(dòng)壓縮機(jī)與電子膨脹閥 （EXV） 開始普遍應(yīng)用于車用制冷系統(tǒng)中。 與傳統(tǒng)燃油車空調(diào)相比， 新能源汽車空調(diào)的電氣原理與控制邏輯有了很大的改變， 也更具有難度。

新能源汽車普遍采用電動(dòng)渦旋式壓縮機(jī)， 其具有體積小、 質(zhì)量輕、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 運(yùn)行可靠等特點(diǎn)， 電動(dòng)壓縮機(jī)使用直流電源作為動(dòng)力源， 支持矢量變頻調(diào)速， 可與外部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行CAN/LIN總線通信， 且具有故障診斷與保護(hù)功能。 同時(shí)， 當(dāng)冷卻液液冷電池逐漸成為市場(chǎng)主流后， EXV被普遍應(yīng)用于電池冷卻側(cè)， 電子膨脹閥作為主動(dòng)控制元件，對(duì)控制系統(tǒng)也提出了新的要求。

電動(dòng)壓縮機(jī)與EXV的匹配控制策略關(guān)系到整車的節(jié)能、安全、 噪聲、 舒適性等指標(biāo)， 所以， 研究一套高效可行的熱管理控制策略是當(dāng)前開發(fā)新能源汽車所必需的課題。

2 整車熱管理架構(gòu)

本文研究的熱管理架構(gòu) （制冷部分） 如圖1所示， 目前大多新能源汽車普遍采用此架構(gòu)。 本系統(tǒng)制冷劑采用R134a， 電動(dòng)壓縮機(jī)理論排量45CC。 ①蒸發(fā)器換熱性能：4700W （HVAC總成全冷/吹面/內(nèi)循環(huán)模式、 風(fēng)量最大擋、蒸發(fā)器入口干球溫度26.7℃、 相對(duì)濕度50.7%、 濕球溫度19.5℃、 膨脹閥入口制冷劑壓力1.53MPaG、 膨脹閥入口溫度51.7℃、 蒸發(fā)器出口制冷劑壓力0.193MPaG、 出口過熱度7.2℃、 鼓風(fēng)機(jī)端電壓DC27V、 帶風(fēng)道）； ②Chiller 換熱性能： 3500W （冷卻液成分為水50%+乙二醇50%、 進(jìn)水溫度30℃、 水流速8L/m）； ③冷凝器性能： 7000W （入口側(cè)空氣干球溫度35℃、 迎面風(fēng)速4.5m/s、 入口冷媒蒸汽壓力1.47MPaG、 入口冷媒蒸汽過熱度25℃、 出口冷媒液體過冷度5℃）?！?br>