汽车太阳能空调的原理与构造探析
太阳能汽车的工作原理
太阳能汽车的工作原理太阳能汽车是一种利用太阳能进行驱动的新型交通工具。
它通过将太阳能转化为电能，再利用电能驱动车辆行驶。
下面将详细介绍太阳能汽车的工作原理。
1. 太阳能电池板的作用太阳能汽车的核心部件是太阳能电池板，它利用光电效应将太阳能转化为电能。
太阳能电池板由许多光电池组成，光电池是一种能将光能转化为电能的半导体器件。
当光线照射到光电池上时，光子撞击光电池中的半导体材料，使其电子获得能量，从而产生电流。
这样，太阳能电池板就可以将太阳能转化为直流电。
2. 电能的储存太阳能电池板将太阳能转化为直流电后，需要将电能进行储存，以便在需要时供给汽车使用。
为了实现电能的储存，太阳能汽车通常会配备一套电池组。
电池组采用蓄电池技术，将直流电转化为化学能，并将能量储存起来。
当太阳能电池板输出的电能超过车辆的需求时，多余的电能将被储存在电池组中。
3. 控制系统太阳能汽车需要一个控制系统来管理和控制电能的输出和储存。
控制系统根据车辆的需要，将电能从太阳能电池板输送到电池组中进行储存，或者从电池组中输出电能供给车辆使用。
控制系统还可以监测电池组的电量，当电量过低时，可以自动将太阳能电池板转化的电能输送到电池组中进行充电，以保证太阳能汽车的正常运行。
4. 电能的驱动太阳能汽车利用电能驱动车辆行驶。
电能通过控制系统从电池组中输出，经过逆变器将直流电转化为交流电，然后通过电动机驱动车辆前进。
电动机是太阳能汽车的动力源，它将电能转化为机械能，推动车辆前进。
由于电动机具有高效率和无污染的特点，太阳能汽车在行驶过程中不会排放污染物。
总结：太阳能汽车的工作原理是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过控制系统将电能储存起来或输送到电动机中驱动车辆行驶。
太阳能汽车具有环保、节能的特点，是未来可持续发展的重要方向之一。
随着太阳能技术的不断进步，相信太阳能汽车将在未来得到更广泛的应用。
新能源汽车热泵空调工作原理
新能源汽车热泵空调工作原理
新能源汽车热泵空调是汽车热泵空调系统中的一种应用形式。
热泵空调利用新能源作为动力发动机，采用热泵技术，将热量转化为空气冷却制冷。
新能源汽车热泵空调原理：新能源汽车热泵空调是汽车空调系统中的一种应用形式。
热泵空调利用新能源作为动力发动机，采用热泵技术，将热量转化为空气冷却制冷剂热能而产生冷却效果。
新能源汽车热泵空调分为内置型和外置型，内置型新能源热泵空调系统是把新能源动力发动机安装在车辆内，热泵把机舱内热量转移出去。
外置型新能源热泵空调系统是把新能源动力发动机安装在汽车车外，热泵把机舱内热量转移出去。
新能源汽车热泵空调的工作原理：新能源汽车热泵空调通过热泵把热能从温度较高的一方吸入空气中，经过压缩变热、冷却、再压缩，把热能转换成冷却制冷剂的热能而产生冷却效果，把热量传输到温度较低的一方以实现低温冷却。
热泵空调通过提供冷热温度以及不断循环，实现冷热温度改变与控制，从而达到房间内适宜的温度控制。
新能源汽车热泵空调的优点：是汽车热泵空调系统中高效率空调，能更有效地释放、储存和节省能源，低噪音、火焰抑制、故障少、可靠性强、持久耐用。
而且能提高空调的运行效果，满足需要的温度和湿度，确保舒适的汽车空调环境，可使汽车以节能环保的方式行驶。
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。
余热与太阳能驱动汽车空调系统
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（ｎｔ ｕｅｏ ｔｌｇ ｎ ｕｌｉｇ，Ｃ ｎ ｒｌ ｏ ｔ ｉｅｓ ｙｏ ｏ ｅｔｙ＆ Ｔ ｃｎ ｌｇ Ｉｓｉ ｔ ｆＩ ｅｌ ｅｔＢ ｉ ｎ ｔ ｎ ｉ ｄ ｅ ｔ ｕｈ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＦ ｒｓｒ ａＳ ｔ ｅｈ ｏｏ ｙ，Ｃ ａｇ ｈ １０ ４ ｈ ｎ ｓａ４０ ０ ，Ｈｕ ａｃ ｎ ｌ ｇ ｈ ｔｃ ｒ ａｒｃ ｎ ｊ ０ ｉ ｇ ｓ ｓ ｅ ｉ ｒｖ ｎ ｂ ｓ ｅｈ ａ ｎ ｏ ａ ｎ ｒ ｙ ｎ ｔｉ ｓｒ ｃ ：ｔｉ ａ ｎ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｔ ａ ａ ｉ ｏ ｔ ｎ ｎ ｙ ｔｍ ｓｄ ｉ ｅ ｙ ｗａ ｔ ｅ ｔａ ｄ ｓ ｌ ｒｅ ｅ ｇ ，ａ ｄ ｉ ｓ ｓ ＿ ｄ ｉ
第 ３卷 Ｏ
第 ８期
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＣ ｎ ｒ ｌＳ ｕ ｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｆ ｏ ｅ ｔｙ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｅ ｔａ ｏ ｔ ｉｅｓ ｔ ｏ ｒｓ ｒ ｏ ｙ Ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ
Ｖｏ． ０ Ｎｏ ８ １３ ．
型 空 涮 系统 。
关键 词： 余 热 ； 太阳能 ； 新型汽车空调 ； 节能 ； 环保 ；自动控制
中 图 分类 号 ： ＴＵ８ １ ３ ３ ． 文 献标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １７ ～ ９ ３ ２ １ ）８ ０ ３ －０ ６３ ２ Ｘ（０ ０ ０ － １８ ５
Ａｉ － ｏ ｄｉｉ ｎｉ ｙ ｔ ｍ ｒｖ ｎ ｂ ｓ ｅ ｈｅ ｔａ ｄ ｓ ｌ ｒ ｅ ｒ ｙ ｒ ｃ ｎ ｔｏ ｎｇ ｓ ｓ ｅ ｄ ｉ ｅ ｙ ｗａ ｔ ａ ｎ ｏ ａ ｎｅ ｇ
周 ｉ 的核心部件——机械压缩机 ， 采用化学 压缩制冷 。直接利用 一次能源 （ 余热 热能 ） 驱动 ， 几乎 不需 运动部 件。 且 小功率汽车发动机余热不够驱动空调 系统 ， 以加以太 阳能辅 助驱动 。节能 环保 ， 碳高效 ， 可 低 具有长远 的社会效 益和可观的经济效益 。从原 理、 构造和 自动控制三 个方面上详 细阐述 了利用 发动机余 热和太 阳能驱动 的汽 车新
2024版《汽车空调》ppt课件
《汽车空调》ppt课件目录•汽车空调概述•汽车空调基本原理与结构•汽车空调关键部件与技术•汽车空调性能评价与试验方法•汽车空调故障诊断与维修保养策略•总结与展望：未来汽车空调技术发展趋势01汽车空调概述定义汽车空调是一种为汽车内部提供舒适环境的设备，通过调节温度、湿度、空气流速和空气质量等参数，满足乘客和驾驶员的舒适性需求。
根据外界环境和乘客需求，提供适宜的制冷或制热效果。
去除空气中的多余水分，保持干爽舒适的环境。
实现车内外空气交换，保持空气新鲜。
去除空气中的尘埃、花粉、异味等污染物，提供清洁的空气环境。
调节温度通风换气过滤空气调节湿度汽车空调定义与作用汽车空调起源于20世纪初，最初是通过开窗通风或使用简单的风扇进行空气流通。
早期阶段20世纪30年代，机械制冷技术被应用于汽车空调，通过制冷剂循环实现降温效果。
机械制冷阶段随着电子技术的发展，汽车空调实现了自动化控制，能够根据车内环境和乘客需求自动调节温度、湿度等参数。
自动控制阶段近年来，汽车空调的发展更加注重环保和节能，采用新型制冷剂、高效压缩机等技术手段，降低能耗和减少对环境的影响。
环保与节能阶段汽车空调发展历史0102市场需求随着汽车保有量的不断增长和消费者对驾驶舒适性的追求，汽车空调市场需求持续旺盛。
同时，新能源汽车市场的快速发展也带动了汽车空调市场的增长。
智能化通过集成传感器、控制器和执行器等智能化技术，实现汽车空调的自动调节和远程控制。
轻量化采用新型材料、优化结构等手段，降低汽车空调的重量和体积，提高燃油经济性和空间利用率。
环保化采用环保型制冷剂和高效压缩机等技术手段，降低汽车空调的能耗和排放，减少对环境的污染。
个性化根据不同车型和乘客需求，提供个性化的汽车空调解决方案，满足多样化的市场需求。
030405汽车空调市场需求及趋势02汽车空调基本原理与结构03制冷剂类型R134a 、R12等。
01制冷原理利用制冷剂在蒸发器内蒸发吸热，使空气降温。
汽车空调原理
汽车空调原理汽车空调是现代汽车中广泛应用的一项高科技设备。
汽车空调的工作原理与家用空调基本相同，但有些许不同，本文将为您详细介绍汽车空调的基本工作原理、构成部分及其维护方法。
汽车空调的基本工作原理是通过循环制冷剂来实现空气的冷却和干燥。
制冷剂在循环系统中不断流动，先经过蒸发器，通过透过蒸发器的外界空气的吹拂来使其散热并将外界空气的温度下降。
然后进入压缩机，进行压缩，使压缩机所在系统的温度升高。
压缩机的高温高压制冷剂流入冷凝器后，经过小管道排放热量并逐渐降温，使压缩机所在系统的温度降低。
最后制冷剂再次流回蒸发器，循环反复使用。
二、汽车空调的构成部分汽车空调由以下几个基本构成部分组成：1.压缩机：压缩机是循环制冷剂的核心部分，其作用是将低压制冷剂压缩成高压制冷剂。
压缩机的工作原理是利用电动机驱动活塞或叶轮，将低压制冷剂进行压缩，并将其推到蒸发器中。
常见的压缩机种类有活塞式压缩机、螺杆式压缩机以及涡旋式压缩机。
2.蒸发器：蒸发器位于汽车空调系统的低温端，也是汽车空调系统的制冷核心部分。
其作用是将高压制冷剂通过热交换器降温并蒸发为气态制冷剂，从而吸收室内空气的热量，由此实现降温。
4.控制面板：控制面板是汽车空调系统中的控制部分，它控制汽车空调系统的开关、设置温度和风量等，并向蒸发器和压缩机发送指令，使其工作。
三、汽车空调的维护方法1.定期更换滤清器：空调滤清器的作用是过滤进入车内的空气，以保持车内空气的清洁和新鲜。
汽车空调滤清器需要定期更换，一般需每20000公里更换一次。
2.注意空调线路的质量：在安装或维修汽车空调时，一定要注意线路的质量，确保线路的接头牢固，避免进气。
3.空调液体补充：汽车空调制冷剂经过一段时间后会逐渐减少，需要定期补充。
不过，在补充制冷剂时一定要注意，制冷剂的种类、牌号等参数必须要与原车同型号的才行。
4.定期清洁汽车空调：汽车空调使用一段时间后，会在蒸发器、风扇以及排气管道中积累许多空气中的灰尘及污垢，这些污垢堆积过多会造成汽车空调效率降低，严重时甚至影响空调模块的寿命。
汽车空调工作原理及管路连接简图
汽车空调工作原理汽车空调工作原理一．汽车空调的工作原理其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的;都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷;由于R12对大气臭氧层的破坏,出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂汽车空调的构造和家用的分体空调类似,它的压缩机往往是安装在发动机上,并用皮带驱动也有直接驱动的,冷凝器安装在汽车散热器的前方,而蒸发器在车里面,工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高压高温气体,经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体,再经过贮液干燥器除湿与缓冲,然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀,经节流和降压最后流向蒸发器;致冷剂一遇低压环境即蒸发,吸收大量热能;车厢内的空气不断流经蒸发器,车厢内温度也就因此降低;液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体,又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作;在整个系统中,膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关,致冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够,因此膨胀阀是调节中枢;而压缩机是系统的心脏,系统循环的动力源泉;尽管汽车空调的空调系统的原理与其它空调系统是相同的,但汽车空调是移动式车载的空调装置,它与固定式空调系统相比,动转条件更恶劣,随汽车行驶的颤振,空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏,空调系统的维修与保养也比固定式频繁,空调装置中风路系统在吸入新风时常常会将尘土吸入,堵塞过滤网及蒸发器,在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去;造成臭氧层消耗,破坏了环境;二．汽车空调的组成汽车空调一般主要由压缩机compressor、电控离合器、冷凝器condenser、蒸发器evaporator、膨胀阀expansion valve、贮液干燥器receiver drier、管道hoses、冷凝风扇、真空电磁阀vacuum solenoid、怠速器和控制系统等组成;汽车空调分高压管路和低压管路;高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池;贮液干燥器——实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置;一方面,它相当于汽车的油箱,为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂;另一方面,它又像空气滤清器那样,过滤掉制冷剂中掺杂的杂质;贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质,起到吸收水分的作用;冷凝器和蒸发器——它们虽然叫法不一样,但结构类似;它们都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片,以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置;冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从气态凝成液态;其原理与发动机的散热水箱相近区别只在于水箱的水一直是液态而已,所以它经常被安装在车头,与水箱一起,共同享受来自前方的习习凉风;总之冷凝器是哪里凉快哪里去,以便其散热冷凝;蒸发器与冷凝器正好相反,它是制冷剂由液态变成气态即蒸发吸收热量的场所;压缩机——是空调制冷系统的心脏,它是一种使制冷剂在系统内循环的动力源;管道——由于要注入一定压力的制冷剂,所以必须采用金属管道;特别是从压缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段,由于属系统的高压段,所以比其它管道有更高的耐高压要求;压缩机——顾名思义,压缩机就是起压缩的作用,它的作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程,达到制冷剂散热凝露的目的;同时在整个空调系统,压缩机还是管路内介质运转的压力源,没有它,系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力;压缩机的分类：活塞式：活塞式压缩机的结构酷似发动机,有曲轴、连杆、活塞、气缸等,但因为它并不产生能量,所以喷油咀、火花塞等就没有了;长途货动车或大客车因为空间较大,所以体积较大、损耗较小的活塞式压缩机常被使用;斜盘式：一般的轿车、小型商用车所使用的都是斜盘式压缩机;因为其体积小、质量轻,易于在狭小的发动机室内安装排布,所以广为使用;虽然结构上有很大的区别,但实际上这两种压缩机都是把来自发动机转动的动能转化成压缩机内活塞的往复运动,并以此对空调系统的管路形成压力,达到压缩制冷剂的目的;汽车空调不需要如家用空调般每次关机后必须停三几分钟再开,实际上车用空调即使在冬天也应每周开启一下,让各零件得到润滑;另外,隔尘网也应注意检查,如附上太多灰尘则要及时更换;位于车头的冷凝器在每次洗车时最好用高压水枪冲洗,以防散热叶片被杂物昆虫、树叶等堵塞影响散热效果;值得一提的是,压缩机的旋转轴是通过磁性离合器及皮带与发动机曲轴相连取得动力的;为什么要有一个磁性离合器呢因为当装在蒸发器出风口的传感器感知出风的温度不够低时,它就会通过电路使压缩机的磁性离合器闭合,这样压缩机随发动机运转,实现制冷;而当出风温度低于设定的温度,它则控制磁性离合器切离,这样压缩机不工作;如果这一控制失灵,那么压缩机将不断工作,使蒸发器结冰造成管道压力超标,最终破坏系统甚至造成损坏;目前大部分小汽车主要指民用小车上用的制冷剂有R-12制冷剂和R-134a 制冷剂两种;R-12制冷剂是一种普通制冷剂,含有会破坏臭氧层的物质--氟利昂,而且在明火下会生成对人体有害的物质；而R-134a是一种新型环保制冷剂,具有无毒、无色、不燃不爆、热稳定性好等性质,更重要的是R-134a制冷剂不损害臭氧层;这两种制冷剂的化学结构互不相同,所以在汽车上是不通用的;而且它们配套使用的制冷剂油也不可互溶;如果加错制冷剂会令系统损坏,如对胶管的腐蚀等;R134a之所以用来替代R12,是因为其热力性质与R12相似,是一种不含氯的氟利昂,其臭氧破坏系统为零,所以,现在的新车基本都已使用R134a,即人们常说的环保制冷剂;三．汽车空调系统分类按动力源分1．独立式空调：有专门的动力源如第二台内燃机驱动整个空调系统的运行;一般用于长途货运、高地板大中巴等车上;独立式空调由于需要两台发动机,燃油消耗高,同时造成较高的成本,并且其维修及维护十分困难,需要十分熟练的发动机维修人员,而且发动机配件不易获得,尤其是进口发动机；另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生,而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率;2．非独立式空调：直接利用汽车的行驶动力发动机来运转的空调系统;非独立式空调由主发动机带动压缩机运转,并由电磁离合器进行控制;接通电源时,离合器断开,压缩机停机,从而调节冷气的供给,达到控制车厢内温度的目的;其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小;由于需要消耗主发动机10%-15%的动力,直接影响汽车的加速性能和爬坡能力;同时其制冷量受汽车行驶速度影响,如果汽车停止运行,其空调系统也停止运行;尽管如此,非独立式空调由于其较低的成本相对独立式空调,可的质量,已逐渐成为市场的主导产品;目前,绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调;目前非独立式空调;四．汽车空调系统特点1空调装置运行时振动较大前面已提到汽车空调装置是移动式车载空调装置,由于道路不平,汽车在行驶中颠簸振动大,所以装置中连接管道应采用挠性制冷剂管道;2冷凝器紧靠着发动机的散热器,所以它的冷凝温度往往是低高的,所以其运行工况比其它空调装置恶劣;3汽车空调系统的压缩机是直接由发动机驱动的,它是通过一个皮带驱动机构来实现的;当压缩机不工作时,压缩机可以与发动机脱开,它是通过一个电子离合器来实现的;空调系统停止工作时,应经常检查皮带的松紧,以确定离合器动作是否正确,有时离合器因轴承的损坏而影响压缩机的轴封,造成压缩机轴封处制冷剂泄漏;所以要检查离合器轴承损坏的早期迹象;1 空调系统的组成空调系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、干燥储液器及管路等组成,制冷原理简介1 用户按操作程序启动汽车空调系统之后,压缩机在发动机带动下开始工作,驱使制冷剂R134a,一种环保型制冷剂,不会破坏臭氧层、无毒性、无刺激、不燃烧、无腐蚀性在密封的空调系统中循环流动,压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体后排出压缩机;2 高温高压制冷剂气体经管路流入冷凝器后,在冷凝器内散热、降温,冷凝成高温高压的液态制冷剂流出;3 高温高压液态制冷剂经管路进入干燥储液器内,经过干燥、过滤后流进膨胀阀;4 高温高压液态制冷剂经膨胀阀节流,状态发生急剧变化,变成低温低压的液态制冷剂;5 低温低压液态制冷剂立即进入蒸发器内,在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气热量,使空气温度降低,吹出冷风,产生制冷效果,制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂;6 低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入,进行压缩,进入下一个循环,只要压缩机连续工作,制冷剂就在空调系统中连续循环,产生制冷效果；压缩机停止工作,空调系统内制冷剂随之停止流动,不产生制冷效果;。
汽车全自动空调控制系统的构造与工作原理
半自动空调系统与手动空调 系统的差别不大，其主要不同 是半自动空调系统采用程序装 置、伺服电机和控制模块。
汽车全自动空调控制系统的构造与工作原理
2. 全自动空调
除了用了半自动空调系统中所用的传感 器之外，全自动空调系统还利用发动机冷 却液温度、车速和节气门位置等传感器的 信号。全自动空调系统或许还用了发动机 冷却液温度闭锁开关。
现代微型计算机自动空调的执行器已不再使用电磁真 空阀和真空电机操纵各个风门。
汽车全自动空调控制系统的构造与工作原理
1）传感器
传感器信号的种类有以下几种。 （1）驾驶员面板设定的温度信号和功能选择信号。 （2）车内气温传感器、车外温度传感器、阳光传感 器等各种传感器输入的信号。 （3）空气混合风门的位置反馈信号。 宝来轿车自动空调传感器在车上的安装位置如图11-5 所示。
（三）素质目标
（2）把握问题的关键，寻 求解决办法。
（3）扩展相应的信息收集能力。
（1）通过此次任务的学习， 能够做到安全文明操作。
汽车全自动空调控制系统的构造与工作原理
二、 信息收集
（一）汽车空调供暖装置
目前，自动空调已作为中高档轿车的标准装备 之一，在湿热多雨的南方地区，空调的使用频率 很高，由此而带来一系列的问题。例如，如何正 确使用自动空调，如何延长自动空调的使用寿命 ，如何减少及避免故障发生，如何快速检修自动 空调故障等都是很值得探讨的问题。
汽车全自动空调控制系统的构造与工作原理
1. 汽车自动空调的控制面板
汽车自助空调控制面板在 任务二中已经介绍，在此不再 赘述。
汽车全自动空调控制系统的构造与工作原理
图11-4 帕萨特B5 GSi轿车自动空调控制系统
汽车全自动空调控制系统的构造与工作原理
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CONSTRUCTION
节能环保
实现太阳能制冷主要有两条途径[1]：一是光热转换，以热制冷，如
吸收式制冷、吸附式制冷；二是光电转换，以电制冷，如光电制冷、热电
制冷。光电转换的制冷方法由于成本较高，实际推广和应用较少；以热制
冷方式由于其相对廉价而备受青睐。太阳能制冷研究主要在三个方向上进
行，即太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷和太阳能喷射式制冷，以这
三种制冷方法为基础，或综合或增强，又延伸出一些新的制冷方法。其中
吸收式制冷和喷射式制冷[2]都已经进入了应用阶段，吸附式制冷还处在研
究阶段。下面对这三种制冷方法分别进行介绍。
一、汽车太阳能空调的原理简介
汽车太阳能空调是利用硅型太阳能电池吸收太阳光，太阳辐射能量的
光谱，主要以可见光为中心，从0.3um的近紫外线到几微米的红外线。光
照射在半导体中存在内电场E的位置，形成合电子－电子空穴对，在电场
的作用下，导带中的光生电子聚集在右侧，价带中的电子空位聚集在左
侧，产生荷电载体的极化，因此半导体的两侧产生电势差，将太阳能转化
为电能，通过连接半导体制冷片使其工作。在半导体制冷片中，由于接触
电位差的存在，使通过接头的电子经历电位突变，当接触电位差与外电场
反向时，电子反抗电场力做功eU1，2，其能量来自接头处的晶体点阵，结
果使接头温度下降，并从周围环境吸收热量，达到降低周围温度的效果。
太阳能空调本身是一个具有自我调节能力的系统，其转化的能量与太阳光
的强度成正比，即太阳光越强，它能转换的热能也越多。
二、太阳能电池简介
硅型太阳能电池工作原理与结构。太阳能电池发电的原理主要是半导
体的光电效应，一般的半导体采用半导体硅组成。
正电荷为硅原子，负电荷为围绕在硅原子旁边的四个电子。空穴因为
没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半
导体。
同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电
子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。
N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这
样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形这就是PN结。
当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区
中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结
中形成电势差，这就形成了电源。
由于半导体不是电的良导体，电子在通过p－n结后如果在半导体中
流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光
就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖p－n结，以增
加入射光的面积。
另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。
将反射损失减小到5％甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕
竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形
成太阳能光电板。
三、制冷部分
1.制冷片的组成材料。半导体制冷也称热电制冷，是从20世纪50年代
发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科。它利用特种半导
体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生帕尔帖效应，通过直流电制冷
的一种新型制冷方式。
2.散热风扇的组成材料。散热风扇所使用的散热片材料是铝合金，铝的
重量非常轻，因为纯铝太达于柔软，所以都会加入少量的其他金属，铸造而
成为铝合金，以获得适当的硬度，不过铝还是占了约百分之九十八左右。
四、控制电路部分
各元件简介：
（1）单片机－P89LPC922。P89LPC922是一款单片封装的微控制器，
适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。
P89LPC922采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周
期。6倍于标准80C51器件。P89LPC922集成了许多系统级的功能，这样可
大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。
（2）SP6641B－165mA/500mA碱性DC/DC升压型稳压器。SP6641一款
DC-DC升压调节器，其静态电流极低，电池转换效率很高，多用于一些电
池供电的设备中，如PDA、MP3播放器，及其他手持式设备，SP6641静态
电流为10uA，并具有一个0.3Ω的N通道充电开关，最低启动电压为0.9V，
并具有0.33A或1.0A感应电流限制模块。SP6641提供5引脚SOT-23封装。
SHDN引脚上1nA电流的低电平，即可控制SP6641。
（3）温度传感器－LM75A。①LM75A概述。LM75A是一个高速I2C接
口的温度传感器，可以在-55℃～+125℃的温度范围内将温度直接转换为
数字信号，并可实现0.125℃的精度。MCU可以通过I2C总线直接读取其内
部寄存器中的数据，并可通过I2C对4个数据寄存器进行操作，以设置成不
同的工作模式。LM75A有3个可选的逻辑地址管脚，使得同一总线上可同
时连接8个器件而不发生地址冲突。
LM75A可配置成不同的工作模式。它可设置成在正常工作模式下周期
性地对环境温度进行监控，或进入关断模式来将器件功耗降至最低。OS输
出有2种可选的工作模式：OS比较器模式和OS中断模式，OS输出可选择
高电平或低电平有效。正常工作模式下，当器件上电时，OS工作在比较器
模式，温度阈值为80℃，滞后阈值为75℃。②LM75A内部寄存器。温度
寄存器是一个只读寄存器，包含2个8位的数据字节，由一个高数据字节
（MS）和一个低数据字节（LS）组成。这两个字节中只有11位用来存放分
辨率为0.125℃的Temp数据（以二进制补码数据的形式）。对于8位的I2C
总线来说，只要从LM75A的“00地址”连续读两个字节即可（温度的高8
位在前）。
（4）I2C串行接口。在主控器的控制下，LM75A可以通过SCL和SDA
作为从器件连接到I2C总线上。主控器必须提供SCL时钟信号，可以通过
SDA读出器件数据或将数据写入到器件中。注意：必须在SCL和SDA端分
别连接一个外部上拉电阻，阻值大约为10kΩ。LM75A从地址（7位地址）
的低3位可由地址引脚A2、A1和A0的逻辑电平来决定。地址的高4位预先
设置为‘1001’。表5给出了器件的完地址，从表中可以看出，同一总线上
可连接8个器件而不会产生地址冲突。
五、汽车太阳能空调的优点
能源短缺与环境污染是目前人类面临的两大问题。因而开发新的节
能，环保，经济型产品是时代的要求。而汽车太阳能空调就是顺应时代的
产物。我设计的汽车太阳能空调主要有以下几个优点：（1）节约能源，节
省资金。能源危机问题将影响我国经济快速健康的发展，发现新能源将是
我们未来的解决方向，而太阳能就是其中的一种。（2）绿色环保。汽车太
阳能半导体空调是利用太阳能电池转化的直流电来驱动半导体制冷片制冷
而不会产生有害气体。而传统的汽车空调是利用燃烧汽油而获得电能来驱
动的。（3）结构简单，便宜可行汽车太阳能空调主要由三部分组成：太阳
能电池板，制冷部分，控制部分。综上可以得出一款汽车太阳能空调价格
在3000元左右（4）便于安装使用。无论是新车还是旧车都可以方便的安
装上汽车太阳能空调，我们只需将薄膜状的太阳能电池（国内外已有生
产）贴在车的顶棚，然后将导线接入空调即可。
参考文献：
[1]沈辉，曾祖勤.太阳能光伏发电技术[M].化学工业出版社.
[2]付百学.汽车空调原理与检修技术[M].中国电力出版社，2005，7.
[3]徐德胜.半导体制冷与应用技术[M].上海交通大学出版社.
汽车太阳能空调的原理与构造探析
宋博欣
麦克斯（保定）汽车空调系统有限公司 河北 071000
摘 要：本文针对传统汽车空调耗油多、污染大的缺点，研究了新型节能的汽车太阳能空调的原理与构造。汽车太阳能空调主要由硅型太阳
能电池、半导体制冷片、测量控制电路和散热器等器件组成。
关键词：汽车；太阳能空调；太阳能电池
中图分类号：F407文献标识码：A
第4卷 第19期
2014年7月
文章被我刊收录，以上为全文。
此文章编码：2014J
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