新能源汽车电动空调压缩机驱动器设计研究
新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究
汽 车 工 程Automotive Engineering 2020年(第42卷)第12期2020(Vol.42)No.12doi ：10.19562/j.chinasae.qcgc.2020.12.018新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究**天津市科技支撑重点项目(20YFZCGX00580)、江苏省常州市科技项目(CQ20200020)和中国汽车技术研究中心培育项目(19201209)资助。
原稿收到日期为2020年5月21日，修改稿收到日期为2020年6月29日。
通信作者:汪琳琳，高级工程师，博士,E-mail :wanglinlin@ 。
汪琳琳1，2，焦鹏飞2，王 伟2，伊虎城2，牟连嵩2，刘双喜2，许 翔3(1.天津大学机械工程学院，天津 300072； 2.中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司，天津 300300；3.中汽研(常州)汽车工程研究院有限公司，常州213164)[摘要]为提高电动汽车的能源经济性,减少低温制热性能衰减问题，提岀并分析对比了 3种用于低温环境的热泵空调系统解决方案：(1)余热回收利用：回收利用电池、电机和电控系统的余热,提高热泵空调系统性能的同时，优化整车的能量消耗。
(2)蒸汽喷射热泵空调系统:对R1234yf 制冷剂的蒸汽喷射热泵空调系统进行了试验研 究。
结果表明，开蒸汽喷射比不开蒸汽喷射时的热泵系统的制热COP 约高10%〜30%，环境温度越低,制热COP 改善越明显。
(3)CO 2制冷剂热泵空调系统:研究显示由于CO 2制冷剂的特性，热泵系统可在环境温度-20 t 稳定有 效地采暖。
得岀的结论是，目前利用蒸汽喷射热泵空调系统是解决新能源电动汽车低温采暖的有效手段,而在未 来，使用自然制冷剂CO 2是必然趋势。
关键词：电动汽车;低温热泵;R1234yf ;余热回收;蒸汽喷射;CO 2Research on Low Temperature Heat Pump Air Conditioning System inNew Energy Electric VehicleWang Linlin 1,2, Jiao Pengfei 2, Wang Wei 2, Yi Hucheng 2, Mu Liansong 2, Liu Shuangxi 2 & Xu Xiang 31. School of Mechanical Engineering , Tianjin University , Tianjin 300072 ；2. CATARC ( Tianjin) Automotive Engineering Research Institute Co. , Ltd. , Tianjin 300300；3. CATARC ( Changzhou ) Automotive Engineering Rerearch Institute Co. , Ltd. , Changzhou 213164[ Abstract ] In order to enhance the energy economy of electric vehicles and reduce the degradation of low-temperature heating performance ， three solutions of heat pump air conditioning system in low temperature environ ment are proposed and comparatively analyzed : (1) waste heat recovery and utilization : the waste heat of battery , motor and electric control system is recovered and utilized ， optimizing the energy consumption of vehicle while im proving the performance of heat pump air conditioning system ； ( 2) vapor-injection heat pump air conditioning sys tem : experimental study is conducted on heat pump air conditioning system using R1234yf refrigerant , and the re sults show that the heat generating COP with vapor injection is about 10% 〜30% higher than that without vapor in jection. The lower the ambient temperature ， the more obvious the improvement of COP ；( 3) heat pump air condi tioning system with CO 2 refrigerant ： researches indicate that due to the characteristics of CO 2 refrigerant ， heat pumpsystem can provide stable and effective heating at an ambient temperature of - 20 兀.So a conclusion is drawn thatat present ， vapor injection heat pump air conditioning system is an effective mean for the low temperature heating in electric vehicles ， while in the future ， the use of natural refrigerant CO 2 will be the inevitable trend.Keywords : electric vehicle ； low temperature heat pump ； R1234yf ； waste heat recovery ； vapor injec-tion ； CO 22020(Vol.42)No.12汪琳琳，等:新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究-1745-前言随着大气污染日益加重和电动化技术快速发展，新能源汽车取代传统燃油汽车已是大势所趋。
新能源汽车空调压缩机工作原理
新能源汽车空调压缩机工作原理随着环境保护意识的增强和对能源消耗的担忧，新能源汽车正逐渐成为人们的首选。
与传统汽车相比，新能源汽车在动力系统、能源利用和环境保护方面都有很大的改进。
其中，空调系统作为新能源汽车舒适性和能耗的重要组成部分，其压缩机的工作原理尤为关键。
新能源汽车空调压缩机主要负责将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂，然后将其传递给冷凝器进行散热，从而实现车内的制冷效果。
下面将详细介绍新能源汽车空调压缩机的工作原理。
1. 压缩过程压缩过程是空调压缩机的核心工作环节。
当新能源汽车的空调系统运行时，制冷剂从蒸发器中进入压缩机。
在压缩机内部，制冷剂经过活塞的运动，逐渐被压缩。
在此过程中，活塞通过往复运动将制冷剂压缩，使其温度和压力都得到显著提高。
通过压缩作用，制冷剂的状态由气体转变为高温高压气体。
2. 冷凝过程在压缩过程完成后，高温高压的制冷剂进入冷凝器。
冷凝器是一个散热器，通过流动的空气或其他冷却介质的作用，将高温高压的制冷剂冷却成高压液体。
在冷凝过程中，制冷剂的温度和压力都会下降，同时它也会释放掉大量的热量。
通过冷凝过程，制冷剂的状态由高温高压气体转变为高压液体。
3. 膨胀过程经过冷凝器后，高压液体的制冷剂进入膨胀阀。
膨胀阀的作用是控制制冷剂流量的大小，使其进入蒸发器。
在膨胀阀的作用下，高压液体的制冷剂迅速膨胀，从而使其温度和压力都急剧下降。
通过膨胀过程，制冷剂的状态由高压液体转变为低温低压液体。
4. 蒸发过程低温低压的制冷剂进入蒸发器后，与外界空气或车内空气进行热交换。
在蒸发过程中，制冷剂吸收空气中的热量，从而使蒸发器内部的温度显著降低。
同时，制冷剂的状态也由低温低压液体转变为低温低压气体。
通过蒸发过程，制冷剂完成了从液体到气体的相变过程，并吸收了大量的热量，从而实现了车内的制冷效果。
新能源汽车空调压缩机的工作原理包括压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。
通过这些过程，制冷剂在空调系统内不断循环流动，实现了车内温度的调节和舒适性的提升。
电动压缩机控制技术对新能源汽车空调能效的提升效果
电动压缩机控制技术对新能源汽车空调能效的提升效果随着环境污染和化石燃料日益减少的问题日益加剧，全球范围内对新能源汽车的需求不断增加。
作为新能源汽车的重要组成部分，空调系统的能效提升对于新能源汽车的整体性能至关重要。
而电动压缩机控制技术的应用则是提升新能源汽车空调能效的关键。
一、电动压缩机控制技术概述电动压缩机是新能源汽车空调系统中的核心部件，其控制技术的创新可以有效提升空调能效。
传统的内燃机驱动空调系统通常采用机械压缩机，其压缩比和制冷剂流量难以灵活调节，导致能效较低。
而电动压缩机通过电机驱动，可以根据实际需要灵活调节制冷系统的运行状态，进而达到提升能效的目的。
二、电动压缩机控制技术的工作原理电动压缩机控制技术主要包括电机驱动控制、压缩机速度控制和制冷量控制等方面。
1. 电机驱动控制电动压缩机的驱动方式通常采用交流电机或者直流无刷电机。
通过精确控制电机的转速、转矩和功率等参数，可以使压缩机在不同工况下实现最佳工作状态，提高能效。
2. 压缩机速度控制压缩机的转速直接影响制冷系统的工作效率。
通过调节电动压缩机的转速，可以实现制冷量的精确控制。
当需求较低时，可以降低压缩机转速，减少能耗；当需求较高时，可以提高压缩机转速，提高制冷效果。
3. 制冷量控制针对不同的温度、湿度、负荷等工况，电动压缩机控制技术可以实现制冷量的精确控制。
通过控制制冷剂的流量、温度和压力等参数，使得空调系统在不同工况下保持高效制冷效果。
三、电动压缩机控制技术的应用可以显著提升新能源汽车空调系统的能效，具体表现在以下几个方面：1. 高效制冷通过电动压缩机的精确控制，可以实现制冷量的精确调节，确保在任何工况下都能保持高效制冷效果。
这不仅可以提供舒适的驾乘环境，还可以减少能源的浪费，提高整体能效。
2. 节能减排相比传统机械压缩机，电动压缩机可以根据实际需求灵活调节制冷系统的工作状态，避免能量的不必要消耗。
这不仅可以减少能源的浪费，降低新能源汽车的能耗，还可以减少污染物的排放，实现可持续发展。
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。
新能源汽车电气技术(第2版)课件：新能源汽车空调系统
四、比亚迪E5空调系统
1.系统概述 该车空调系统为BC14电动压缩机自动调节空调，应用于E5纯电动型轿车。系 统主要由电动压缩机、冷凝器、HVAC总成、制冷管路、PTC，暖风水管、风道、 空调控制器等零部件组成，具有制冷、采暖、除霜除雾、通风换气四种功能。该 系统利用PTC水暖采暖，利用蒸汽压缩式制冷循环制冷，制冷剂为R410a，冷冻油 型号为POE。控制方式为按键操纵式。自动空调箱体的模式风门、冷暖混合风门 和内外循环风门都是电机控制。
三、新能源汽车空调系统的分类
4.遥控空调系统 遥控空调系统能让车辆操作人员通过智能手机应用程序或汽车密钥卡来激活空调系统。在 传统的混合动力汽车中，使用手机应用程序或汽车密钥卡遥控启动空调后，空调最长可运行 3min，这取决于动力蓄电池的荷电量（SOC）。在插电式混合动力汽车中，遥控空调最多可运 行10min，这是因为车内空间更大，所需空调运行时间更长，同时也与动力蓄电池的荷电量（ SOC）有关。。
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新能源汽车供暖系统故障分析
一、新能源汽车暖风系统的功能
汽车暖风系统是将冷空气送入热交换器，吸收某种热源的热量，提高空 气的温度，并将热空气送入车内。汽车暖风系统的功能是与蒸发器一起共同 将空气调节到使人感到舒适的温度；在寒冷的冬季向车内供暖，提高车内空 气的温度；当车窗结霜，影响驾驶人和乘客的视线，不利于行车安全时，可 通过采暖装置吹出热风来除霜。
一、空调系统组成
3.蒸发器 蒸发器的作用是汽车空调制冷系统中的另一个热交换器，作用与冷凝器相反，它 是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化，吸收蒸发器表面周围空气的 热量而使之降温，风机将冷风吹到车室内达到降温的目的。
一、空调系统组成
4.膨胀阀 膨胀阀和变频压缩机协同工作，利用它精确控制流量的功能，整体提升空调系统 的工作效率。可实时调节开阀速度、开度，相较TXV有更灵活的可控性。根据控制器 的脉冲电压信号，线圈驱动步进转子旋转。通过精密丝杆传动，转子将旋转运动转化 为阀芯的轴向直线移动。通过上述运动，阀芯在控制器的控制下调节阀体通道大小， 以实现制冷剂的设计流量。
新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化维修方案
新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化维修方案随着新能源汽车的快速发展和普及，其配备的空调系统也得到了大幅改进。
其中，电动压缩机控制技术的智能化维修方案成为提高车辆运行效率和用户体验的关键。
本文将探讨新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化维修方案，并提出相应的解决方案。
一、新能源汽车空调电动压缩机控制技术概述新能源汽车空调电动压缩机控制技术是指通过电动驱动实现空调系统中压缩机的启停和运行控制。
相比传统的机械传动方式，电动压缩机控制技术具有响应速度快、能效高、噪音低等优势，在新能源汽车中得到了广泛应用。
二、智能化维修方案的必要性1. 提高车辆安全性：智能化维修方案可以实现对电动压缩机的实时监测和故障预警，及时发现和解决潜在问题，从而提高车辆的安全性。
2. 降低维修成本：智能化维修方案可以通过远程诊断和排障，减少人工干预和车辆维修所需的时间和成本，提高维修效率。
3. 提升用户体验：智能化维修方案能够提供更好的用户体验，例如通过手机APP提供维修进度查询、服务预约等功能，增强用户对新能源汽车的信心和满意度。
三、智能化维修方案的具体实施1. 远程监测和诊断通过安装传感器和数据采集装置，将电动压缩机的工作参数、温度、压力等关键数据实时采集，并通过车载通信模块传输到维修中心。
维修中心可以通过数据分析和故障模式识别，实现对电动压缩机的远程监测和诊断，及时发现并解决问题。
2. 电动压缩机维修技能培训智能化维修方案的实施需要维修技术人员具备相应的技能和知识。
维修中心应开展相关培训，提高维修人员的综合素质和专业能力，使其能够熟练掌握电动压缩机的工作原理、故障诊断和维修方法。
3. 维修数据库建设建立电动压缩机的维修数据库，记录维修过程中的故障案例和解决方案，通过数据的积累和共享，不断优化维修流程，提高维修效率和准确性。
同时，维修数据库还可以为维修技术人员提供查阅和学习的资源，提升其维修水平。
4. 用户维修服务平台的建设建立用户维修服务平台，提供用户维修服务的在线预约、进度查询、故障诊断等功能。
电动汽车驱动系统的轻量化设计与研究
电动汽车驱动系统的轻量化设计与研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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电动压缩机控制技术在新能源汽车空调领域的应用前景
电动压缩机控制技术在新能源汽车空调领域的应用前景随着环保意识的增强和对能源效率的要求不断提高，新能源汽车得到了越来越多的关注和发展机会。
新能源汽车的核心技术之一是电动压缩机控制技术，其在空调系统中的应用前景备受瞩目。
本文将以电动压缩机控制技术在新能源汽车空调领域的应用前景为主题，探讨其技术特点、优势和挑战，并展望其未来发展前景。
一、电动压缩机控制技术的技术特点电动压缩机控制技术是指通过电动机驱动压缩机运转，并通过控制电机的转速和运转状态来实现对制冷剂的压缩和释放。
相较于传统的机械压缩机，电动压缩机具有以下技术特点：1. 能效更高：电动压缩机可以根据实际负荷情况进行调节，实现精确的运作控制，从而提高空调系统的能效。
2. 噪音更低：电动压缩机的转速可通过控制实现精确的调节，避免了传统机械压缩机由于转速不稳造成的噪音问题，提升了乘坐舒适度。
3. 维护成本更低：传统机械压缩机由于内部结构复杂，润滑油需定期更换，而电动压缩机则无需其它附加部件，减少了维护成本和维护周期。
4. 操控更加灵活：电动压缩机采用电子控制方式，可以与车辆的电子系统相连接，实现对压缩机的精确控制和监测。
二、电动压缩机在新能源汽车空调领域的应用优势1. 能源效率提升：电动压缩机采用变频调速技术，可根据车内的实际需求调整压缩机的工作速率，减少能源的浪费，提高制冷系统的效率。
2. 环境友好：电动压缩机不采用常用的制冷剂氟利昂，而是采用更环保的制冷剂，减少对大气层臭氧层的破坏，符合新能源汽车环保的核心理念。
3. 减少温室气体排放：传统机械压缩机在启动过程中会产生较大的起动电流，增加电池负荷。
而电动压缩机启动平稳，减少对电池的冲击，降低新能源汽车的温室气体排放。
4. 高度集成化与智能化：电动压缩机与新能源汽车的电子系统紧密结合，实现了智能化控制，提升空调系统的性能和稳定性。
三、电动压缩机控制技术在新能源汽车空调领域的挑战1. 能量密度问题：传统机械压缩机体积较小，但电动压缩机由于电机的加入，体积相对较大，如何在保证性能的同时降低体积是一个重要的挑战。
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设计 源汽车电动空调压缩机驱动器设计研究 孙 云，杨学平，蒋超宇，薛秀丽 （云南１＝ＪＬ电职业技术学院，云南昆明６５０２０３）
计算 新能
摘 要：电动汽车电动空调系统是一种直接依靠电动机驱动的辅助系统．代表着未来新型汽车空调 技术的发展方向。以空调压缩机驱动器为研究对象．对其进行了相应的软硬件设计，验证了压缩机控制 方案的可行性．对电动空调系统的研发具有参考价值和理论价值。 关键词：电动空调压缩机；驱动器；无刷直流电机 中图分类号：ＴＫ ４２２ 文献标志码：Ａ Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ Ｄｒｉｖｅｒ ＵＮ Ｙｕｎ．ＹＡＮＧ Ｘｕｅｐｉｎｇ．Ｊ１ＡＮＧ Ｃｈａｏｙｕ，ＸＵＥ Ｘｉｕｌｉ （Ｙｔｌｎｎａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｌ、（）ｌｉｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｅａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２０３一Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｌｅｃｔ ｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｌｃｎｌ ｉｓ ａｎ ａｓｓｉｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｐｏｗｅｒｅｄ ｂｙ ｌｅｅｔ ｒｉｃ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ．Ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ Ｉ）ｔ ｃｏｌｌｉｅ ｏｎｅ ｓｉｇｎ ｏｆ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｋ）Ｉ）ｍｅｎｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｔｅｅｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｌａｋｅｓ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｄｒｉｖｅ ａｓ ｔｈｅ ｒ。ｓｅａｒ（？］１ ｅ１）ｉｅｃｔ．Ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ＇ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｄｒｉｖｅｒ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｌｅａ ｉｂｉｌｉＩ、 ｏｆ ｔ１１ｃ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｃｏｎｌ ｒ（）ｌ ｓｃｈｅｎｌ／＇ｈａｓ ｂｅｅｎ ｖｅｒｉｆｉｅｄ． Ｆｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔ ｒｉｃ ａｉｒ—ｅｏｎｄｉｔｔｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｈ“ｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｈｌｅ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉ（ ｛ｄ ｖａｌｔｉｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｔｉｃ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉ ｚ１ｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｄ ｒｉｖｅｒ，ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ Ｄ（７ ｎｌｏｔｏｒ
随着新能源汽车产业的兴起和人们生活质量的 提高．人们对新能源汽车的可靠性、舒适性和常能环 保等性能提出了更高的要求．而电动汽车空调的好 坏是决定乘车舒适性的重要因素之一 。电动空调 系统属于新能源汽车电动辅助系统的“六小电”（电 动转向、电动空凋、电动制动、车载充电器、Ｉ）Ｃ—ＤＣ、 远程监控系统 电动仪表）之一，在当前我国强调新 能源汽车部件自主知识产权的背景下，对其关键技 术进行基础研究，对加快电动汽车节能技术发展、促 进电动汽车产业技术进步具有现实和长远的意义。 Ｉ乜动空凋压缩机是电动空调系统的重要核心零 部什。随着新能源汽车的产业化。该产品的需求量 会 断七升，经济利润空间大，拥有光明的市场前 景。同电动汽车驱动系统一样，电动空凋压缩机也 使用电动机进行驱动；为其研究ｌＪＦ发一款性能良好、 运行平稳、工作高效和安全可靠的驱动器控制系统 非常重要。电动空涮压缩机驱动系统所采用的控制 算法的优劣以及设计编写对应的控制程序的水平是 缩机正常工作的关键。目前，电动空调系统的研 究停 住模型阶段．并且还需要大皱试验进行模型 验证 。 本文以电动空凋压缩机驱动器为研究对象，对 其进行相应的软硬件设计，验证压缩机控制方案的 ¨丁行性，对电动空调系统的研发具有参考价值和理 论价值 。
１ 电动空调系统概述 电动空调系统是使月ｊ电动压缩机的空调系统的 总称。动力电池是电动汽车的动力源，也是电动压 缩机的驱动源。常见的电动汽车使用电动压缩机制 冷系统进行制冷。电动机驱动相对于传统发动机驱 动，能量利用率更高，而空凋系统是汽车耗能很大的 辅助系统，几乎占辅助系统功耗的７Ｏ ，采用电动 空调大大提高ｒ汽车能量利用率。电动空调制冷系 统如图１所示。
藤发器 储液罐 图１ 电动空调制冷系统 而电动汽车采暖系统主要包括热电电动汽车空 调系统、热泵型电动汽车 凋系统及液氮电动汽车 空调系统。
《新技术新工艺》设计与计算 新技术新工艺２０１７年 第６期 ２ 压缩机驱动电动机型式确定 无论是在传统内燃机汽车上，还是在混合动力 汽车上，亦或是在纯电动汽车上，在压缩机工作过程 中，空调系统会充满了制冷剂蒸汽，有刷电动机工作 时碳刷会产生火花，安全性能降低，所以不采用有刷 电动机，而无刷直流电动机结构紧凑，换相无火花， 运行效率高，在各领域应用广泛；故电动空调压缩机 驱动电动机采用无刷直流电动机。
３ 压缩机驱动电动机控制系统分析 独立式全电动压缩机采用无刷直流电动机和压 缩机的一体化设计，但是这种设计有自身的缺陷。 传统无刷直流电动机需要通过位置传感器产生正确 的换向信息来进行控制，由于工作环境的影响，位置 传感器的信号受干扰会产生畸变，这将降低电动机 控制系统的实时性及可靠性，因此需要研究开发无 位置、无刷直流电动机控制系统。压缩机驱动示意 图如图２所示。
图２压缩机驱动示意图 ４ 驱动器控制系统硬件设计 电动空调压缩机驱动控制器的硬件构成框图如 图３所示。驱动控制系统的硬件主要由保护电路、 电压电流检测电路、控制电路及功率驱动电路等组 成。主要控制器是依据设计者需求，通过串行通信 接口传递信息值到控制中心，芯片根据数模转换器 对直流电动机端的电压与电流进行同步采样，根据 相应的控制算法程序，将得到的ＰＷＭ控制信号传 输给功率模块，实现无刷电动机的实时控制。电源 稳压电路提供３种电压，即单片机最小系统使用的 电压（３．３ Ｖ），外围电路使用的电压（５ Ｖ）和逆变桥 驱动使用的电压（１５ Ｖ）。
图３控制器硬件框图 由于电动机的转速与无刷直流电动机的绕组反
电势是正相关的，电动机低速或者不工作时几乎没 有反电势，此时无法检测到电势过零信号，无法确定 转子位置，因而电动机无法起动，需要采用其他控制 策略方法来起动。常见的软硬件起动方法有硬件起 动、预定位起动和三段式起动等。
５ 驱动器控制系统软件设计 控制系统的软件主程序流程图如图４所示，主 程序的功能是对驱动控制系统进行相应的初始化设 计，控制流程中设置死循环进行按键扫描，同时具有 系统中断功能处理。驱动控制平台采用６４位 ＡＲＭ单片机构建，经过Ｉ／ｏ接口完成数据信号的 采集、处理、计算和控制ＰＷＭ逆变信号的生成。平 台ＰＷＭ开关控制频率可选择２０ ｋＨｚ（控制循环周 期为５０肚ｓ）。采用６４位单片机系统控制，程序可用 Ｃ语音编程，明显提高了此驱动系统程序的可移植 性、可修改性并且方便后期维护修改，使得此研究编 写的控制程序容易移植到其他电动压缩机控制平台 进行交互。
《新技术新工艺》设计与计算 图４软件控制流程图 设计 计算 一种硬岩掘进机滚刀设计研究 王 锴 ，王 琴 （１．中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司，河南新乡４５３０１１；２．河南机电职业学院，河南郑州４５１１９１） 摘 要：刀盘是硬岩掘进机施工中的关键部件，而滚刀是刀盘掘进中的利器，掘进机在施工过程中能 否顺利推进，能否把坚硬的岩石啃下来，完全取决于滚刀的性能。假设岩体是连续和均质的工况下，对特 定的硬岩掘进机滚刀起动牵引力的数值进行计算，计算的结果比实际所需的值略大，安全系数高，滚刀性 能卓越、稳定，并可节约施工时间。通过三维建模和计算校核可知，刀轴设计满足强度要求。 关键词：硬岩掘进机；刀盘；滚刀；有限元分析 中图分类号：ＴＨ １２２ 文献标志码：Ａ Ａ Ｋｉｎｄ ｏｆ Ｈａｒｄ Ｒｏｃｋ Ｔｕｎｎｅｌ Ｂｏｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｈｏｂ ＷＡＮＧ Ｋａｉ ，ＷＡＮＧ Ｑｉｎ （１．Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３０１１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｈｅｎａｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５１１９１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｕｔｔｅｒ－ｈｅａｄ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈａｒｄ ｒｏｃｋ ｔｕｎｎｅｌ ｂｏｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ．Ｈｏｂ ｉｓ ａ ｓｈａｒｐ ｗｅａｐｏｎ ｉｎ ｃｕｔｔｅｒ—。ｈｅａｄ ｂｏｒｉｎｇ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｓｕｃｃｅｓｓｅｓ ｏｆ ｐｒｏｐｉｔｉｏｕｓｎｅｓｓ ｄｒｉｖｉｎｇ ａｎｄ ｒｏｃｋｉｎｇ ｔｈｅ ｈａｒｄ ｒｏｃｋ ｄｅｐｅｎｄ ｅｎｔｉｒｅｌｙ ｏｎ ｉｔｓ ｐｅｒ－・ ｆｏｒｍａｎｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｂｙ ａｓｓｕｍｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｃｋ ｉｓ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｆｏｒ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ＴＢＭ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｖａｌｕｅｓ，ｓｏ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｆａｃ— ｔｏｒ ｉｓ ｈｉｇｈ．Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｂ ｉｓ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｃａｎ ｂｅ ｓａｖｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｔｔｅｒ ｓｈａｆｔ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈａｒｄ ｒｏｃｋ ｔｕｎｎｅｌ ｂｏｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｃｕｔｔｅｒ—ｈｅａｄ，ｈｏｂ，ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ
本文提出一种假设岩体是连续和均质的工况下 ４４把。在某洞段某里程掘进时，岩层为片麻岩，抗 滚刀起动牵引力的计算过程。由于假设岩体是连续 压强度为１００ ＭＰａ，某循环平均贯入度为８ ｍｍ。 和均质的，计算的结果应比实际所需的值略大，安全 滚刀关键部件包括刀轴、轴承、浮动密封、刀毂和刀 系数高，作为对厂商提供数据的复核是安全的，并可 圈。 三苎建模和计算，校核刀轴设计是否满足设计 ｌ 滚刀切削驱动牵引力计算 强度要求