電動(dòng)汽車(chē)高效空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

電動(dòng)汽車(chē)高效空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在常規(guī)車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛的所有輔助部件中，空調(diào)（AC）系統(tǒng)消耗能量最高。對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，駕駛室隔艙的加熱變成了一個(gè)額外的挑戰(zhàn)，因?yàn)榭捎玫挠酂岷苌?。因此，在不考慮犧牲人體的熱舒適性情況下，為了獲取純電動(dòng)合理的自主性，必須對(duì)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)和操作策略進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。

提出了一種可以設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化微型電動(dòng)汽車(chē)高效空調(diào)系統(tǒng)的工具。該工具由已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成并經(jīng)過(guò)完全獨(dú)立校驗(yàn)的系統(tǒng)各個(gè)部件動(dòng)力學(xué)模型組成。最后，在Matlab/Simulink中，將這些模型耦合在一起，以模擬車(chē)輛的整體性能。

該系統(tǒng)的核心部件是具有變速壓縮機(jī)的水-水可逆熱泵。內(nèi)部水回路將熱泵與駕駛室隔艙內(nèi)的空氣冷卻器連接，而外部水回路則集成在電力電子器件的散熱系統(tǒng)內(nèi)。自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)著壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵的速度以達(dá)到熱舒適性。

在不同工況和控制設(shè)置條件下，基于車(chē)輛整車(chē)模型分析了功率損耗。控制設(shè)置是一個(gè)強(qiáng)有力的工具，其不僅能設(shè)計(jì)和選擇移動(dòng)式空調(diào)（MAC）設(shè)備，還能找到最有效的操控策略。對(duì)微型汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的分析顯示，電力設(shè)備（如風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)）消耗了大量的能量，由占總能量消耗的29%提高到了40%。因此，必須從全局的角度出發(fā)最優(yōu)化控制策略，以使能源消耗降到最低。

后續(xù)的工作是將電動(dòng)制冷設(shè)備添加到車(chē)輛整車(chē)模型中，并開(kāi)展整體熱量管理研究。

Bárbara Torregrosa Jaime et al.SAE 2013-01-0864.

編譯：張振偉