电动汽车空调系统解决方案
电动汽车空调系统的能效改进与优化策略
电动汽车空调系统的能效改进与优化策略随着环保意识的增强和汽车市场对节能减排的需求，电动汽车作为一种清洁能源交通工具，正逐渐走进人们的生活。
电动汽车空调系统作为其中一个重要的组成部分，对车辆的能效和驾乘舒适度至关重要。
因此，如何改进和优化电动汽车空调系统的能效成为了一个研究热点。
本文将就电动汽车空调系统的能效改进与优化策略展开讨论。
一、电动汽车空调系统的能效问题电动汽车空调系统在保证舒适性的同时，也会对车辆的续航里程产生影响。
传统的空调系统通常采用压缩机运行，需要消耗大量电能。
一旦空调系统运行时间过长，将会导致电池电量消耗过快，影响续航里程。
因此，如何提高电动汽车空调系统的能效成为了解决的关键问题。
二、电动汽车空调系统的能效改进策略1. 热能的回收利用针对电动汽车空调系统中产生的热能，可以采用热能回收利用的方式进行能效的改进。
通过热能回收技术，将空调系统中的废热进行回收，用于供暖或者其他能源利用，减少能源的浪费。
这样不仅提高了空调系统的能效，还减少了对电池的负荷，延长了续航里程。
2. 优化制冷剂的选择制冷剂在电动汽车空调系统中起着至关重要的作用，选择合适的制冷剂可以有效改进能效。
目前，一些环保型制冷剂如R1234yf已经成为了较为常用的选择，相比传统的制冷剂，这种环保型制冷剂具有更低的温室效应和全球变暖潜势。
因此，在设计和使用电动汽车空调系统时，选择更环保的制冷剂是一种有效的能效改进策略。
3. 采用新型制冷技术除了制冷剂的选择外，采用新型的制冷技术也是提高电动汽车空调系统能效的有效方法之一。
例如，可以采用热泵技术，通过换热器和压缩机的工作原理，实现能量的转换和传递，以提高空调系统的制冷效率。
另外，采用智能控制技术，根据车内外环境的变化调整制冷系统的工作状态，进一步提高能效。
三、电动汽车空调系统能效优化策略1. 减少能耗针对电动汽车空调系统的能耗问题，可以通过优化系统的设计，减少制冷剂的流量和压缩机的运行时间来降低能耗。
电动汽车空调的发展现状及解决方案
高校 理科 研 究
电 动 汔 车空 调的 发 展 ｔ ｌ 及 觎 决 方 案 ｉ／ ｒｌ ｛
北京 工业 大 学 司 宗根
【 摘 要 ］ 了保证 电动汽车的舒 适性 ， 为 本文通过研 究纯电动汽车空调的特点、 发展 趋势并通过对热电制冷、 余热制冷、 电动压缩 制冷 进 行 比 较 ， 选择 适合 纯 电动 汽 车 采 用 的 节 能 高 效 的 空调 系统 。 来 ［ 键 词 ］ 动 汽 车 空调 系统 发 展 现 状 关 电
２国 内外 汽 车 空调 发 展 现 状 ．
本、 德国引进先 进的空调 生产线和空调技 术 ， 生产 国产大 中型汽 车 、 轻 型车及轿车 的空调系统 。第三 阶段是从 ９ Ｏ年代开始到 目前。国内已形 成 生 产 规 模 的汽 车 空 调 生产 企 业 ，分 别 从 国外 引 进 了 国 际最 先 进 的 平 行流式冷凝器和层叠式蒸发器 的生产 技术和生产线 ， 同时按 《 蒙特利尔 议定 书》 中国消耗臭氧层物 质逐步淘汰 国家方案》 和《 的要求 ， 开始研究 开发汽车空调制冷装置工质 由氟利 昂 Ｒ１ ２向 Ｒ１４ ３ ａ的转换。 至此 ， 我国 汽车空调技术缩小 了与世界领先水平 的差距 。 但是 比较而言 ， 内的轿 国 车空调控制 比较简单 ， 没能达到车室 内舒适性的要求。 ３解 决 方 案 的 确 定 ． ３１热 电 制 冷 空 调 系 统 ． 该项技术具有很多适合 电动汽 车使用 的特点 ，并且与传统机械压 缩式空调 系统相 比 ， 热电空气调节具有 以下特 点： 电元件 工作需要 直 热 流 电源； 改变电流方向即可产生制冷 、 制热的逆效果； 电制冷片热惯性 热 非常小 ， 制冷时 间很短 ， 在热端散 热 良好冷端 空载的情况下 ， 电不 到 通 分钟 ， 制冷 片就 能达到最大温差； 调节组件 工作电流 的大小即 可调节 制冷速度 和温度 ， 温度控 制精度可达 ００ １Ｃ， ． 并且容 易实现 能量的连 ０ｏ 续调节； 在正 确设计和应用 条件 下 ， 其制 冷效率 可达 ９ ％以上 ， ０ 而制热 效 率远大 于 ｌ 积小 、 量轻 、 ； 体 重 结构 紧凑 ， 有利于 减小电动汽 车的整备 质 量； 可靠性高 、 寿命长并且维 护方便； 没有转动部件 ， 因此无振动 、 无摩 擦 、 噪声 且 耐 冲击 。 无 国 内 马 国远 等人 曾 为 电 动 汽 车 设 计 了太 阳能 辅 助 热 电 空 调 系 统 ， Ｉ 该系统采用热 电制冷 系统进行 降温 ，利用高效 Ｐ Ｃ加热元件进行采暖 Ｔ 和对挡风玻璃进行除雾 ／ 霜。对 于其 中的热 电制冷系统 ， 冷却器及散热 器均 由若干组热 电堆组成 ， 原理及结构示意图参见图 １ 。
电动汽车汽车空调系统常见故障诊断分析
电动汽车汽车空调系统常见故障诊断分析简介电动汽车的空调系统是保证乘客舒适的重要组成部分。
然而，由于长时间使用或其他因素，空调系统可能会出现故障。
本文将介绍电动汽车空调系统常见的故障，并探讨如何进行诊断和解决。
常见故障1. 冷风不够冷可能原因： - 制冷剂不足 - 空调系统中的压力过高或过低 - 空调压缩机故障 - 风扇不工作或转速过低解决方法： - 检查制冷剂的量和压力，如有需要，添加或排放制冷剂 - 检查空调系统的压力，如有需要，调整空调压力 - 检查空调压缩机是否正常工作，如有需要，更换压缩机 - 检查风扇是否工作正常，如有需要，修复或更换风扇2. 气味难闻可能原因： - 滤芯或进风口堵塞 - 空调蒸发器或排水管道积累污垢或细菌解决方法： - 清洁或更换滤芯 - 清洗空调蒸发器和排水管道，定期进行消毒3. 噪音过大可能原因： - 空调压缩机故障 - 风扇轴承磨损解决方法： - 检查空调压缩机，如有需要，更换压缩机 - 检查风扇轴承，如有需要，修复或更换风扇故障诊断和解决方法1. 检查制冷剂的量和压力制冷剂是空调系统中起冷却作用的关键物质，如果制冷剂不足，会导致空调效果不佳。
检查制冷剂的量和压力可以通过以下步骤进行：•使用制冷剂压力计检查压力是否符合规范范围。
•如发现压力不足，可以使用抽取装置进行排气，然后添加适量的制冷剂。
•如果制冷剂过量，则需要排放适量的制冷剂。
2. 检查空调系统的压力空调系统中的压力对于正常运行至关重要。
过高或过低的压力都可能导致空调系统故障。
进行压力检查的方法如下：•使用压力计检查空调系统的高压和低压端口的压力。
•根据车辆制造商的要求，调整压力至规定范围内。
3. 检查空调压缩机空调压缩机是空调系统中的核心组件，负责压缩制冷剂以产生冷气。
如果压缩机出现故障，可能会导致冷风不够冷或噪音过大。
以下是检查空调压缩机的步骤：•检查压缩机是否正常运转。
•检查压缩机的电气连接是否良好。
新能源汽车空调电动压缩机的冷媒循环系统分析与优化控制策略
新能源汽车空调电动压缩机的冷媒循环系统分析与优化控制策略随着环保意识的不断增强，新能源汽车作为一种环保型交通工具逐渐受到人们的重视。
而空调系统作为汽车的重要组成部分，其效能对于驾乘者的舒适度至关重要。
本文将围绕新能源汽车空调系统中的电动压缩机的冷媒循环系统进行分析与优化控制策略探讨。
一、冷媒循环系统分析新能源汽车空调系统的冷媒循环系统通常由电动压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等组成。
其工作原理为：电动压缩机将低压低温的气体吸入压缩后放出高压高温的气体，通过冷凝器的散热作用使气体冷却成高压液体，然后经过节流阀降压形成低压低温液体，最后通过蒸发器吸热并蒸发成气体，从而实现空调系统的制冷效果。
目前，新能源汽车空调系统中的常见冷媒种类有R134a、R1234yf 等。
而针对电动压缩机的冷媒循环系统分析，除了考虑冷媒的选择外，还需关注以下几个方面：1. 电动压缩机的运行特性：电动压缩机在空调系统中负责压缩冷媒气体，因此其运行特性对整个系统的制冷效果和能耗有着直接影响。
需要关注电动压缩机的制冷能力、压缩比、高效性等性能指标，并与整个系统的气流、制冷负荷等因素相匹配。
2. 冷凝器和蒸发器的设计与优化：冷凝器和蒸发器作为制冷循环系统中的核心部件，其设计和优化对于系统的制冷效果具有重要影响。
需要考虑冷凝器和蒸发器的热传导、传热面积、流体阻力等因素，并进行合理的设计和优化，以提高系统的效率。
3. 节流阀的控制策略：节流阀在冷媒循环系统中起到压降和降压的作用，对于系统的制冷效果具有重要影响。
需要研究节流阀的开启及关闭程度与压力差、温度差以及制冷负荷的关系，并通过优化控制策略实现系统的高效运行。
二、优化控制策略为了提高新能源汽车空调系统中电动压缩机的冷媒循环系统的性能，可以采取以下优化控制策略：1. 电动压缩机的变频控制：传统空调系统中，电动压缩机通常采用恒频控制，存在能耗高、制冷效果不稳定等问题。
而通过变频控制电动压缩机的转速，可以根据实时制冷负荷的需求进行调整，达到提高制冷效果和节能的目的。
新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化调试方法
新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化调试方法随着新能源汽车的快速发展，空调系统也变得越来越重要。
其中，电动压缩机是空调系统的关键组件之一。
为了提高新能源汽车空调系统的效能和性能，智能化调试方法应运而生。
本文将介绍新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化调试方法。
一、新能源汽车空调电动压缩机控制技术的发展现状随着环保意识的增强和汽车行业的发展，新能源汽车成为了市场的热点。
空调系统是新能源汽车中不可或缺的部分，其中电动压缩机作为空调系统的核心，控制技术的发展对于空调系统的稳定运行和能效的提升至关重要。
目前，新能源汽车空调电动压缩机控制技术的发展主要表现在以下几个方面：1. 电动压缩机的调节精度不断提高，可以根据车内温度和外界温度的变化进行智能调节，提供更舒适的车内环境。
2. 控制策略的优化，使得电动压缩机在工作过程中更加高效，能耗更低。
3. 与车辆其他系统的集成，实现全方位的控制和管理，提高车辆的整体性能。
二、智能化调试方法的意义与要求智能化调试方法的引入可以有效提高新能源汽车空调电动压缩机控制技术的稳定性和性能。
智能化调试方法应满足以下几个要求：1. 快速调试：智能化调试方法应该能够迅速对空调系统进行调试和优化，节约时间和人力成本。
2. 精准调试：智能化调试方法要能够准确地识别出电动压缩机工作状态的不足，并提供相应的调整方案。
3. 自动化调试：智能化调试方法应该能够自动进行调试，减少人为干预的影响。
三、基于数据分析的智能化调试方法基于数据分析的智能化调试方法是一种高效且准确的调试方式。
它通过收集和分析大量的实时数据，将其与设定的调试标准进行比对，从而得出电动压缩机控制参数的优化方案。
具体步骤如下：1. 数据采集：通过传感器等设备，实时采集电动压缩机运行的各项数据，包括但不限于温度、电压、电流等。
2. 数据分析：将采集到的数据进行处理和分析，得到电动压缩机在不同工况下的性能表现。
3. 调试参数优化：根据数据分析的结果，结合设定的调试标准，优化电动压缩机的控制参数，提高工作效率和能效。
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环保意识的增强和对汽车污染的关注，新能源汽车的市场需求日益增长。
新能源汽车空调系统的设计是新能源汽车研发中的关键一环。
本文将介绍新能源汽车空调系统的设计背景、技术要求以及设计方案。
一、设计背景新能源汽车是以电能为动力的汽车，与传统燃油汽车相比，具有环保、高效、低能耗等优势。
由于电动汽车在行驶过程中无排放污染物，因此被视为解决交通领域污染问题的重要手段之一。
而空调系统作为汽车内部舒适性的重要组成部分，也需要满足环保、高效的要求，以适应新能源汽车市场的需求。
二、技术要求1. 空调系统电能消耗低：新能源汽车的电能是有限的，因此空调系统的电能消耗应尽量降低，以提高新能源汽车的续航里程。
2. 制冷效果好：空调系统应能在短时间内将车内温度降低到舒适的范围，以提高空调的使用体验。
3. 节能环保：空调系统在工作过程中应尽量减少对环境的影响，例如减少温室气体的排放。
4. 高效稳定：空调系统应具备稳定的性能和较高的制冷效率，以满足不同环境条件下的使用要求。
5. 智能化控制：空调系统应具备智能化的控制功能，能够实现自动调节、自动启停等功能，提高车辆驾驶的便捷性。
三、设计方案1. 采用节能制冷技术：可以选择采用变频压缩机、高效换热器等节能技术，减小空调系统的能耗。
2. 优化空调系统布局：通过合理布置风口和风道，使空调系统的制冷效果更均匀，提高通风效果。
3. 采用环保制冷剂：选择低温、低污染的制冷剂，减少温室气体的排放。
4. 设计智能化空调控制系统：通过传感器、控制器等智能化元件，实现空调系统的智能化控制，例如自动启停、温度调节等功能。
5. 优化空调系统散热结构：通过优化散热结构，提高空调系统的热排放效率，减少热量积聚。
四、总结新能源汽车空调系统的设计需要考虑到其与电能供应的关系、制冷效果、节能环保等方面的要求。
通过采用节能技术、优化布局、采用环保材料等手段，可以提高新能源汽车空调系统的性能和舒适度，满足市场需求。
电动汽车空调系统设计及风道的设计改进
1、空调系统改进方案 a.部件更 换：为了提高空调系统的性能
2、风道设计改进方案 a.进风口 位置调整：通过调整进风口的位 置
效果评估
1、改进后的空调系统效果评估 a.制冷速度：改进后的空调系统应具有更快的 制冷速度，能够在短时间内将车内温度降低到设定值。 b.制冷效果：改进后 的空调系统应具有更好的制冷效果，能够实现车内温度的均匀分布和研究集中在传统汽车空调系统和新能源空调系统 的研究上。传统汽车空调系统主要采用发动机驱动压缩机的方式，但这种方式 在电动汽车上无法应用。因此，研究人员转向新能源空调系统的研究，包括电 动压缩机制冷、热泵空调、座椅空调等。电动压缩机制冷空调的研究相对较为 成熟，已经得到广泛应用。
电动汽车空调系统的发展历程
电动汽车空调系统自电动汽车问世以来就伴随着电动汽车的发展而发展。早期 的电动汽车由于受限于电池技术和续航里程，空调系统多采用简单的吹风式或 分体式结构。随着电动汽车技术的不断进步，特别是电池能量密度的提高和充 电速度的加快，电动汽车空调系统也逐渐向高效率、低能耗、舒适性方向发展。
电动汽车空调系统设计及风道 的设计改进
目录
01 电动汽车空调系统的 发展历程
03 参考内容
02 空调系统设计思路
随着全球能源危机的加剧和环保意识的提高，电动汽车逐渐成为交通出行的重 要选择。然而，电动汽车在夏季高温天气下行驶时，空调系统对于车辆的舒适 性和续航里程有着重要的影响。本次演示将对电动汽车空调系统设计及风道的 设计改进进行探讨，旨在提高空调系统的性能和降低能源消耗。
系统能够有效地过滤和吸附车内的有害物质，为驾乘者提供更加健康和舒适的 环境。
在参数设计方面，全自动汽车空调系统的设计主要考虑系统的制冷、制热、通 风和净化等方面的性能参数。例如，系统的制冷量和制热量的大小直接影响了 车内温度和湿度的调节效果；系统的风量和风向的设计直接影响了车内的空气 交换效果；系统的过滤器和活性炭等净化装置的性能参数直接影响了对车内有 害物质的过滤和吸附效果。因此，在参数设计时需要对各个部件的性能参数进 行科学的计算和选择。
新能源汽车空调制冷系统的原理与维修
新能源汽车空调制冷系统的原理与维修摘要：新能源汽车是在新能源汽车中最新兴的热点，在互联网行业的发展下，汽车向着智能化的方向发展。
本文将重点结合新能源汽车空调在运用中发生制冷系统无冷却风吹出的故障，对该故障进行技术分析判断，最后明确了故障范围和成因，从而排除了故障，并为实际工作中提供了必要的技术指导意义。
关键词：新能源汽车；空调；制冷系统随着社会现代化程度的不断提高，人类已经意识到，新能源汽车技术的发展不仅对环境友好，而且有助于减少能源短缺和调整能源结构。
而作为改善驾驶员舒适性的最主要手段之一，新能源汽车空调因为在市场上进行激烈的争夺而显得更加关键，因为一般轿车都没有发电机，并且发动机所供给的电能在汽车运转过程中也无法加热车辆，所以在轿车上设置空调系统是十分必要的。
而目前，为车辆加热最常用的方式之一就是用真正温水稀释PTC加热管，但是由于PTC的加温效应很微弱，升温功率对新能源汽车的电池寿命影响也较大。
一、新能源汽车空调制冷系统故障诊断原则汽车空调系统中故障检测方法一般都具备。
故障树诊断，故障代码诊断，仪器诊断以及经验诊断。
在运用以上评价方法对新能源汽车空调故障状况进行排查时应遵循“先思后行”，“先简后繁”，“先熟后生”等基本原则，确保故障诊断迅速准确。
（一）“先思后行”原则先思后行，是指车辆空调系统发生故障后，应设法正确、迅速地排除故障，避免诊断的盲目性。
在诊断故障之前，首先应充分分析故障现象，了解所有可能的故障因素，这样就可以减少无效检查。
（二）“先简后繁”原则汽车空调系统中不同部位，由于所处位置及测量方式不同，难度也各不相同。
所谓先简后繁，就是对一切可能出现事故的地方，如能采用比较简单的办法进行排查，则先行排查，如无法进行排查，则对比较复杂的事故地方进行排查。
由于目视检查手段较简单，有些较明显的微小缺陷可由人工经验诊断查出，因此可先目视检查微小缺陷处；；其次，对于需局部拆除的微小缺陷处，须由检验部门使用专用仪器，测量仪器或者某些特殊工具入手；最后，检查待拆除处的位置。
新能源汽车空调系统常见问题解析
新能源汽车空调系统常见问题解析随着环保意识的提高和对能源消耗的关注，新能源汽车的销量逐渐增加。
然而，新能源汽车空调系统在实际使用中也存在一些常见问题。
本文将就这些问题进行解析，帮助车主更好地了解和解决这些困扰。
问题一：制冷效果不佳新能源汽车空调系统的制冷效果与传统汽车有所不同。
一方面，新能源汽车通常采用电动压缩机，与传统汽车的机械压缩机相比，制冷效果可能稍逊一筹。
另一方面，新能源汽车的电池系统在高温环境下易受影响，导致空调制冷效果下降。
解决方案：1. 确保车辆停放在阴凉处，避免暴晒。
2. 定期检查空调系统的制冷剂量，及时添加或更换制冷剂。
3. 在高温天气下，可以提前开启车窗进行通风，降低车内温度。
问题二：耗电量大新能源汽车空调系统需要依靠电池供电，因此使用空调会增加车辆的能耗。
特别是在长时间停车后再次启动车辆时，空调系统需要消耗更多电能。
解决方案：1. 尽量减少长时间停车，避免频繁启动空调系统。
2. 在车辆停放时，可以使用遮阳挡或者停车棚等方式避免车内过度受热，减少启动空调的频率。
3. 在较为凉爽的天气下，可以选择关闭空调系统，通过开启车窗进行通风。
问题三：异味问题新能源汽车空调系统在长时间使用后，可能会产生异味。
这主要是由于车内湿度较高，导致空调蒸发器和风道内滋生细菌和霉菌。
解决方案：1. 定期清洁车内空调滤芯，避免细菌滋生。
可以使用专用的空调清洁剂进行清洁。
2. 在停车后，尽量打开车窗进行通风，减少车内湿度。
3. 如果异味较为严重，可以考虑到专业的汽车维修店进行清洗和杀菌处理。
问题四：噪音过大新能源汽车空调系统中的电动压缩机在工作时会产生一定的噪音，这可能会影响乘坐舒适度。
解决方案：1. 定期检查空调系统的运行状态，确保其正常工作。
2. 如果噪音过大，可以到专业的汽车维修店进行检修和维护。
3. 在车辆行驶过程中，尽量减少窗户的开启，以降低外界噪音的干扰。
总结：新能源汽车空调系统常见问题的解析，希望能够帮助车主更好地了解和解决这些问题。
浅谈纯电动汽车空调和冷却的节能措施
采用热泵技术： 利用废热回收， 提高能效比
采用高效能压缩机
高效能压缩机的优点：提高能效，降低能耗 压缩机的工作原理：压缩制冷剂，降低蒸发温度 压缩机的选择：根据汽车空调系统的需求和性能要求选择合适的压缩机 压缩机的维护：定期检查和维护，确保压缩机的正常运行和节能效果
制冷剂环保化
传统制冷剂对 环境的影响： 破坏臭氧层， 导致全球变暖
环保制冷剂的 选择：采用对 环境影响较小 的制冷剂，如 R134a、R410A 等
制冷剂回收与再 利用：建立制冷 剂回收与再利用 体系，减少废弃 制冷剂对环境的 影响
节能措施：优 化空调系统设 计，提高制冷 效率，降低能 耗
能量回收利用
冷却系统能量回收：利用冷 却系统的余热进行能量回收
制动系统能量回收：利用制 动系统的余热进行能量回收
THANK YOU
汇报人：
空调系统能量回收：利用空 调系统的余热进行能量回收
电机系统能量回收：利用电 机系统的余热进行能量回收
02
纯电动汽车冷却系统节能措施
冷却系统模块化设计
模块化设计： 将冷却系统 划分为多个 模块，便于 管理和维护
优化模块： 对各个模块 进行优化设 计，提高冷
却效率
集成化设计： 将多个模块 集成在一起， 减少空间占
液体冷却技术的原理和优点 优化液体冷却系统的方法 液体冷却系统的节能效果 液体冷却技术在纯电动汽车冷却系统中的应用案例
智能控制策略
实时监测：通过传感器实时 监测电池温度和冷却液温度
智能调节：根据监测数据， 智能调节冷却系统的工作状 态
优化算法：采用优化算法， 提高冷却系统的工作效率
自适应控制：根据环境温度 和车辆运行状态，自适应调 整冷却系统的工作模式
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设计●研究
Ｄｅ ｓ ｉｇｎ●Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒｃｈ
４） 对于一体式电动压缩机， 取消了发动机与 压缩机之间的传动皮带， 没有了张紧件的质量， 相 对于传统结构减小了整车质量。
５） 可 以 在 上 车 之 前 预 先 遥 控 启 动 电 动 空 调 ， 对车厢内的空气进行预先调节， 相比传统空调可增 加乘客的舒适性。
该系统应用在丰田公司的燃料电池混合动力轿 车ＦＣＨＶ上。 １．４ 电动压缩机制冷与电加热器制热混合调 节 空 调系统
目前传统燃油车辆的空调装置以及热泵空调同 时具有制冷和加热的能力。对于纯电动汽车来说， 没有发动机， 也没有发动机废热可以利用。采用该 设计方案， 制冷由电机驱动压缩机执行， 制热由专 门加热装置来实现。
Ｄｅ ｓ ｉｇｎ●Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒｃｈ
设计●研究
电动汽车空调系统解决方案
曹中义 （ 武汉理工大学汽车工程学院， 湖北 武汉 ４３００７０）
摘要： 为了保持电动汽车的舒适性， 本文探讨了电动汽车空调系统的几种解决方案， 分别对电动空调系统、电 驱动压缩机系统、座椅空调系统以及冰水冷媒制冷系统进行了介绍。对于电动空调系统， 分别介绍了电动热泵式空 调系统、电动压缩机制冷与电加热器制热混合调节空调系统。
表１ 传统机械式压缩机与电动压缩机的效率比较［２］
机型 机械式压缩机 电动压缩机
传输效率 ０．９５ ０．６５6
容积效率 ０．４０ ０．９０
其他 ０．７５ ０．７５
总和 ０．２９ ０．４４
注： 6表示从发动机到发电机， 再经逆变器到压缩机驱动 电机的总效率。对于纯电动汽车来说， 是从电池到逆变器， 再到压缩机驱动电机， 因此该项值应该比列出的要高。
２．１ 全电动压缩机 全电动压缩机
的驱动方式可以分 为独立式和非独立 式。对于独立式， 与传统压缩机的主 要区别是： ①传统 压缩机采用主机作 为动力， 电动压缩 机直接通过电机驱
图６ 混合驱动压缩机结构形式
动； ②传统压缩机转速受主机转速限制， 电动压缩 机单独驱动， 转速单独可调； ③传统压缩机受主机 限制转速范围较小， 电动压缩机驱动电机调速范围 较宽。
电动汽车的能量供给方式与传统燃油汽车有很 大的不同。在普通汽车中， 空调、动力转向、水 泵、油泵以及风扇都通过皮带直接从发动机传动部 件获取动力。而电动汽车拥有高压电源， 这些部件 就可以采用电力驱动， 就可以在几乎恒定的电池电 压下高效率运行。
１ 电动空调系统 １．１ 电动空调系统概述
电能驱动相对于传统燃油发动机驱动， 总的能 量利用率更高 （ 电动汽车的能量利用率大概为１７．８％， 燃油汽车的能量利用率大致为１０．３％） ， 而空调系统 是电动汽车功耗最大的辅助子系统， 它的功耗占所 有辅助子系统功耗的６０％～７５％［１］ ， 因此电动空调系 统的使用相对提高了能量利用率。有资料显示， 在 炎热的夏天， 比起发动机驱动的空调装置来， 由电
对于非独立式， 在驱动形式上传统压缩机由发 动机通过皮带带动， 电动压缩机则由主驱动电机通 过皮带带动。 ２．２ 混合驱动压缩机
对于混合动力车型来说， 无论发动机模式或电 动模式时都需要空调 （ 或采暖） ， 可以选用全电动空 调形式， 也可以选用混合驱动模式空调系统。
混合动力车为了节约能源， 可以在发动机驱 动模式和电力驱动模式之间切换。采用发动机与 电机混合驱动的压缩机， 电机驱动与发动机通过 带轮驱动集成为一个整体。在发动机模式下， 压 缩机由发动机通过皮带驱动。在汽车临时停车 （ 比如遇到红灯） 或持续减速时切换到电驱动模 式， 由电池提供能量， 以确保车室内保持舒适的 温度， 从而不必专为带动空调压缩机而使发动机 怠速运转， 这样就避免了在怠速工况下燃油经济 性和排放性不佳的状况， 减少了油耗和对环境的 污染。
相比热泵式空调系统， 该方案对整车结构改变 较小， 制冷工况的实现通过采用电动压缩机取代机
２ 《汽车电器》２００８ 年第 ３ 期
Ｄｅ ｓ ｉｇｎ●Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒｃｈ
设计●研究
械式压缩机即可实现。 目 前 最 成 功 的 混 合 动 力 车 型 丰 田ＰＲＩＵＳ采 用 的
就是该种方案， 空调为电动空调， 暖风为ＰＴＣ暖风， 制冷制热迅速。该空调系统可以在发动机不起动的 情况下正常运行， 满足乘员的舒适性要求。
１．３ 电动汽车热泵式空调系统 参考文献［ ３］ 介绍了由皮带驱动的直流无刷电
机的电动汽车热泵式空调系统。其工作原理如图１ 所示， 空调系统的制冷 ／制热模式由四通换向阀转 换， 实线箭头表示制冷工况， 虚线箭头表示制热工 况。从原理上讲， 该系统与普通的热泵空调并无区 别， 但是用于电动车辆上， 其专门开发了双工作腔 滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制系统。 在热泵工况下， 系统从融霜模式转为制热模式时， 风道内换热器上的冷凝水将迅速蒸发， 在挡风玻璃 上结霜 ， 影响驾驶的安 全 性 ［５］ 。 还 有 其 采 用 的 制 冷 剂为ＣＦＣ１２， 已经不能满足环保法规的要求。
对于电动汽车以及采用４２ Ｖ电源的传统燃油汽 车， 如果采用电动空调系统， 图４即可作为供选择的 供电方式之一。电池组的直流电经逆变器后为空调压 缩机驱动电机供电， 空调电机带动压缩机产生制冷 效果。控制器将传感器送来的电池组电量信号以及 温度控制信号进行处理后， 通过输出端控制驱动逆 变器， 从而通过驱动电机控制压缩机的功率、转速。
对于电动空气调节系统， 目前采用的方案主要 包括电动热泵式空调系统、电动压缩机制冷与电加 热器混合调节空调系统。 １．２ 电动空调系统的优点
相比传统空调系统， 电动空气调节系统在环境 保护、前舱结构布置以及车厢舒适性等各项指标上 均处于优势， 其主要优点如下。
１） 电驱动压缩机空调系统可以采用全封闭的 ＨＦＣ１３４ａ （ 目 前 主 要 汽 车 空 调 用 制 冷 剂 ） 系 统 及 制 冷剂回收技术， 整体的高度密封性可以减小正常运 行以及修理维护时制冷剂的泄漏损失， 从而减少了 对环境的污染。
其系统性能见表２。
图２ 日本电装电动汽车热泵空调系统
项目 制冷 制热
表２ ＤＥＮＳＯ 电动汽车热泵空调系统性能
环境条件
环境温度４０ ℃， 车 室 温 度２７ ℃， 相对湿度５０％
环境温度－ １０ ℃， 车 室 温 度２５ ℃
系统性能
１ ｋＷ能耗获得２．９ ｋＷ 制冷量
１ ｋＷ能耗获得２．３ ｋＷ 制热量
传统燃油车的空调装置一般要消耗大量的能 量， 如果电动汽车采用这样的能耗值， 就会大大减 少其续驶里程。因此对于电动空调系统， 尤其是电 驱动压缩机系统有其特殊的要求。
电动汽车对电驱动压缩机的要求是： 效率高、 结构紧凑、质量轻、成本低、噪声低、能在各种气 候下工作。在压缩机中， 由于充满了制冷剂蒸气， 采用有刷电机容易产生火花而酿成危险， 因此压缩 机驱动电机应该尽量选用永磁无刷电机。压缩机形 式应该选用效率较高的涡旋压缩机， 既可实现高效 全封闭涡旋式压缩， 又可实现制冷剂零泄漏。 ２．４ 电动压缩机的控制
２） 电动空调的压缩机靠电动机驱动， 因此可 以通过精确的控制以及在常见热负荷工况下的高效 率运行来降低空调系统的能耗， 从而提高整车的经 济性。如表１所示， 电动压缩机相对于传统机械式 压缩机效率较高， 也可以减少能量消耗。
３） 采用电驱动， 噪声较低、可靠性高、使用 寿命长、故障率低。
《汽车电器》２００８ 年第 ３ 期 １
当驾驶者刚进入车内打开空调时， 或者由于外 界温度变化导致车内温度较大幅度变化时， 发动机 带动和电驱动可以同时工作， 以提供良好的制冷性 能。当驾驶室内温度快要接近设定温度时， 只使电 机驱动压缩机工作， 从而通过对电机逆变器的精确 控制迅速达到目标温度。至于发动机驱动的停止 点， 即电机单独驱动的起始点， 可以通过对系统仿 真研究作详细的分析。当然对于混合驱动的控制策 略还可以作进一步的研究， 以获得最有效的压缩机 驱动模式， 从而提高燃油经济性。 ２．３ 电动汽车对电动压缩机的要求
图１ 电动汽车热泵式空调系统
图３ ＣＯ２热泵空调系统
电装公 司 开 发 的 采 用ＨＦＣ１３４ａ制 冷 剂 的 电 动 汽 车热泵空调系统， 其在热泵系统的风道中采用了车 内冷凝器和蒸发器的结构， 如图２所示。制冷工况 循环为： 由压缩机经四通阀至车外冷凝器， 再经电 子 膨 胀 阀 １、 蒸 发 器 回 到 压 缩 机 。 制 热 及 除 霜 工 况 循环为： 由压缩机经四通阀至车内冷凝器， 再经电 子 膨 胀 阀 ２、 车 外 冷 凝 器 、 电 磁 阀 回 到 压 缩 机 。 当 系统以除霜 ／除湿模式运行时， 制冷剂将经过所有３ 个换热器。空气通过内部蒸发器来除湿， 将空气冷 却到除霜所需要的温度， 再通过车内冷凝器加热， 然后将它送到车室， 解决了汽车安全驾驶的问题［５］ 。
图４ 电动空调系统供电方式
２ 电驱动压缩机系统 以上２种方案均采用电驱动压缩机提供动力。这
里阐明一个概念， 仿照电动汽车的命名习惯， 将仅用 电力驱动的压缩机称为全电动压缩机， 如图５所示； 将发动机和电机混合驱动的压缩机命名为混合驱动 压缩机， 如图６所示。将它们统称为电驱动压缩机。
图５ 全电动压缩机结构形式
修改稿收稿日期： ２００７－ １０－ ２４
动机驱动的空调装置所消耗的能量要少２０％。 传统汽车与电动汽车空调系统的区别在于： 电
动汽车没有发动机的余热可以利用或者不能完全利 用发动机的余热， 需采用热泵型空调系统或辅助加 热器； 电动空调压缩机可以采用电动机直接驱动， 但对压缩机高转速性和密封性的要求较高。
关键词： 电动汽车； 献标识码： Ａ 文章编号： １００３－ ８６３９（ ２００８） ０３－ ０００１－ ０４
Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｏｎ ＥＶｓ ＣＡＯ Ｚｈｏｎｇ－ｙｉ
（ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｏｎ ｓｅｖｅｒａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｏｎ ＥＶｓ， ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ， ｍｏｔｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ， ｓｅａｔ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｉｃｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ． Ａｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｈｅａｔｐｕｍｐ， ｍｏｔｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｈｅａｔｅｒ ｈｙｂｒｉｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＥＶ （ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ） ； ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ； ｓｅａｔ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ； ｉｃｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ