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摘 要:为了提高低速电动汽车空调系统的可靠性及舒适性,本文对目前市场上常用的电动汽车空调控制系统进行了研究,对其缺点做了仔细的分析,并设计出全新的电动汽车空调控制系统,该系统采用高低速两档的方式,使空调系统开启时电动压缩机不停机,解决了电动汽车空调系统在频繁启动时对电动压缩机的冲击,以及频繁启动带来的不必要的电能浪费,提高了电动汽车空调的可靠性、舒适性,并达到了节能的目的。
关键词:电动汽车空调;空调控制系统
1 引言
随着全球汽车保有量的急剧提高,传统内燃机汽车所带来的能源和环境污染问题日益严重,能源短缺和环境污染是21世纪汽车工业面临的两大挑战[1]。电动汽车具有零排放、对环境无任何污染、噪声低等优点,被国家越来越重视,电动汽车行业也迎来飞速的发展。为了提供一个舒适的驾驶和乘坐环境,电动汽车也要像传统燃油汽车一样需配备空调系统,以提高其舒适性。如何提高空调系统的可靠性及舒适性,需要对整个系统进行分析研究,本文主要从控制系统对电动汽车空调系统进行研究,为低速电动汽车提供了合理的空调控制系统解决方案。
2 常用电动汽车空调控制系统
目前市场上的电动汽车分为高速和低速电动车。高速电动车一般采用锂电池,制造成本较高,整车定位也较高。其空调系统通常采用自动空调,即空调系统制冷量可根据环境温度、热辐射、车室内温度自动调节,汽车空调面板采集所需信号,处理转化成电动压缩机控制器所需信号后(一般采用PWM占空比或者CAN总线的方式进行调速),用于控制电动压缩机转速,以实现控制制冷量的大小。低速电动车由于市场定位较低,需严格控制制造成本,该类车一般采用铅酸电池,为了节约成本其配备的空调系统控制面板也较简单,整车也未配备相应的传感器,不能使电动压缩机自动调速。空调系统在工作时通过温度传感器检测蒸发器温度(该温度传感器是为了防止蒸发器结霜而造成系统冰堵),当温度达到设定值下限时,温度开关断开,电动压缩机停机,电动压缩机停机后,蒸发器温度上升,当温度达到设定值上限时,温度开关接通,电动压缩机启动。即空调系统通过控制电动压缩机的启停来控制车室内温度,电动压缩机的频繁启停,会降低电动压缩机及控制器使用寿命,同时电动压缩机带载启动也会造成启动困难、启动异响及频繁启动带来的能耗增加等问题。能耗的增加影响了车辆的续航里程,也不符合电动汽车节能、环保的要求。
3 本文设计的电动汽车空调控制系统
针对目前低速电动汽车空调控制系统的缺陷,本文采用将电动压缩机设计高低速两档的方式,通过温度开关控制电动压缩机转速,即空调系统在工作时通过温度传感器检测蒸发器温度,当温度达到设定值下限时,温度开关断开,此时电动压缩机降到最低转速,该转速很低,电动压缩机几乎不制冷,蒸发器温度上升,当温度达到设定值上限时,温度开关接通,电动压缩机提速到最高转速,在空调系统开启时整个过程电动压缩机不停机,解决了电动汽车空调系统在频繁启动时对电动压缩机的冲击,以及频繁启动带来的不必要的电能浪费,提高了电动汽车空调的可靠性、舒适性,并达到了节能的目的。具体接线图如下:
4 结论
(1)通过实际应用,本文所设计的电动汽车空调控制系统能够可靠、平稳的运行。
(2)利用较为简单的空调控制系统,使普通空调变为近似变频自动空调的效果,解决了低速电动车空调系统因电动压缩机频繁启动带来的寿命低、功耗大等问题,提高了空调系统的舒适性、可靠性以及经济性。
参考文献
[1] 刘旭东,段建民,周大森,冯建蓬.辅助混合动力电动汽车技术研究VI——续驶里程的仿真及试验.北京工业大学学报.2007,33(7):673~677.
关键词:电动汽车空调;空调控制系统
1 引言
随着全球汽车保有量的急剧提高,传统内燃机汽车所带来的能源和环境污染问题日益严重,能源短缺和环境污染是21世纪汽车工业面临的两大挑战[1]。电动汽车具有零排放、对环境无任何污染、噪声低等优点,被国家越来越重视,电动汽车行业也迎来飞速的发展。为了提供一个舒适的驾驶和乘坐环境,电动汽车也要像传统燃油汽车一样需配备空调系统,以提高其舒适性。如何提高空调系统的可靠性及舒适性,需要对整个系统进行分析研究,本文主要从控制系统对电动汽车空调系统进行研究,为低速电动汽车提供了合理的空调控制系统解决方案。
2 常用电动汽车空调控制系统
目前市场上的电动汽车分为高速和低速电动车。高速电动车一般采用锂电池,制造成本较高,整车定位也较高。其空调系统通常采用自动空调,即空调系统制冷量可根据环境温度、热辐射、车室内温度自动调节,汽车空调面板采集所需信号,处理转化成电动压缩机控制器所需信号后(一般采用PWM占空比或者CAN总线的方式进行调速),用于控制电动压缩机转速,以实现控制制冷量的大小。低速电动车由于市场定位较低,需严格控制制造成本,该类车一般采用铅酸电池,为了节约成本其配备的空调系统控制面板也较简单,整车也未配备相应的传感器,不能使电动压缩机自动调速。空调系统在工作时通过温度传感器检测蒸发器温度(该温度传感器是为了防止蒸发器结霜而造成系统冰堵),当温度达到设定值下限时,温度开关断开,电动压缩机停机,电动压缩机停机后,蒸发器温度上升,当温度达到设定值上限时,温度开关接通,电动压缩机启动。即空调系统通过控制电动压缩机的启停来控制车室内温度,电动压缩机的频繁启停,会降低电动压缩机及控制器使用寿命,同时电动压缩机带载启动也会造成启动困难、启动异响及频繁启动带来的能耗增加等问题。能耗的增加影响了车辆的续航里程,也不符合电动汽车节能、环保的要求。
3 本文设计的电动汽车空调控制系统
针对目前低速电动汽车空调控制系统的缺陷,本文采用将电动压缩机设计高低速两档的方式,通过温度开关控制电动压缩机转速,即空调系统在工作时通过温度传感器检测蒸发器温度,当温度达到设定值下限时,温度开关断开,此时电动压缩机降到最低转速,该转速很低,电动压缩机几乎不制冷,蒸发器温度上升,当温度达到设定值上限时,温度开关接通,电动压缩机提速到最高转速,在空调系统开启时整个过程电动压缩机不停机,解决了电动汽车空调系统在频繁启动时对电动压缩机的冲击,以及频繁启动带来的不必要的电能浪费,提高了电动汽车空调的可靠性、舒适性,并达到了节能的目的。具体接线图如下:
4 结论
(1)通过实际应用,本文所设计的电动汽车空调控制系统能够可靠、平稳的运行。
(2)利用较为简单的空调控制系统,使普通空调变为近似变频自动空调的效果,解决了低速电动车空调系统因电动压缩机频繁启动带来的寿命低、功耗大等问题,提高了空调系统的舒适性、可靠性以及经济性。
参考文献
[1] 刘旭东,段建民,周大森,冯建蓬.辅助混合动力电动汽车技术研究VI——续驶里程的仿真及试验.北京工业大学学报.2007,33(7):673~677.