探索新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)

許洺瑄 張家祥

摘要：科學(xué)技術(shù)的不斷更新進(jìn)步給新能源汽車的發(fā)展帶來了巨大的空間，但是在安全技術(shù)以及空調(diào)問題等方面還存在著許多的技術(shù)難題需要不斷攻克，加深研究。本論文根據(jù)新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的具體發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹以及研究分析，并對(duì)新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的未來發(fā)展做了探究。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;空調(diào)系統(tǒng)技術(shù);探索

引言

能源危機(jī)以及生態(tài)污染問題隨著人類社會(huì)生產(chǎn)生活的不斷發(fā)展變得越來越嚴(yán)重，如果不及時(shí)加以改善，走可持續(xù)發(fā)展道路，未來能源及生態(tài)問題將會(huì)嚴(yán)重影響人類的生存與發(fā)展。傳統(tǒng)的汽車在生產(chǎn)和使用過程中會(huì)產(chǎn)生巨大的能源消耗以及環(huán)境污染問題，為了應(yīng)對(duì)這一問題人們積極研發(fā)了新能源汽車，新能源汽車的開發(fā)應(yīng)用有效替代了石油能源，為緩解能源危機(jī)問題起到了巨大作用的同時(shí)，還極大改善了環(huán)境污染問題，有效推動(dòng)了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

一、 新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的具體發(fā)展現(xiàn)狀

相比較于傳統(tǒng)的燃油汽車來說，新能源汽車在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上具有十分鮮明的差異。雖然新能源汽車通常是以電力能源和混合動(dòng)力能源為其動(dòng)力基礎(chǔ)進(jìn)行運(yùn)行應(yīng)用的，但是受現(xiàn)代技術(shù)水平限制，新能源汽車中所配置的電池組總儲(chǔ)電量是一定的，因此空調(diào)系統(tǒng)在汽車運(yùn)行使用過程中所要消耗的動(dòng)力能源在供應(yīng)上會(huì)產(chǎn)生一定的不穩(wěn)定性，這使得新能源空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用者產(chǎn)生了不良的使用體驗(yàn)，值得空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)人員的關(guān)注與研究。通過技術(shù)人員有效改善與優(yōu)化新能源汽車使用舒適度，科學(xué)設(shè)計(jì)汽車相應(yīng)配件，才可以使汽車使用者在駕駛運(yùn)行過程中可以自由的根據(jù)自身需求與實(shí)際環(huán)境需要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，增加使用者的舒適駕駛體驗(yàn)。目前的新能源汽車在生產(chǎn)與設(shè)計(jì)過程中，較常見的是將電能運(yùn)用條件下運(yùn)行的熱泵式空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)和在余熱利用背景下運(yùn)行應(yīng)用的制冷性空調(diào)設(shè)備應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用在新能源空調(diào)系統(tǒng)上，在做好相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)備優(yōu)化過程中，有效加強(qiáng)對(duì)新能源汽車空調(diào)相應(yīng)設(shè)備的能耗干預(yù)，使新能源汽車在真正使用過程中最大程度的降低干預(yù)因素的影響，保證空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的良好運(yùn)行。

二、 現(xiàn)代化新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)探索

（一）新能源汽車熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的探索

在現(xiàn)代化新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用過程中，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用十分的廣泛。具體來說，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)是指通過保證空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)在制熱能效比例三成以上的基礎(chǔ)上，對(duì)新能源汽車內(nèi)部溫度進(jìn)行有效控制的技術(shù)。由于熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的汽車空調(diào)動(dòng)力來源是電動(dòng)壓縮設(shè)備，這種設(shè)備的應(yīng)用不但可以有效為空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)提供單獨(dú)的能源供應(yīng)，保證新能源汽車的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以有效保證不會(huì)因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)的使用影響汽車的續(xù)航，提高新能源汽車航程。因此，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展與現(xiàn)代化新能源汽車的發(fā)展目標(biāo)與模式都高度契合。而且，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)在應(yīng)用過程中，主要的核心技術(shù)應(yīng)用是雙路空氣流動(dòng)原理，這使得新能源汽車在運(yùn)行過程中可以利用擋板隔開雙路空氣風(fēng)道，保證汽車內(nèi)部在短時(shí)間內(nèi)即可完成空氣的加熱或制冷與流動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行有效的汽車門窗除霜作業(yè)，有效保證新能源汽車的內(nèi)部溫度控制，確保新能源汽車在運(yùn)行過程中可以良好保證駕駛者舒適體驗(yàn)。在熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)運(yùn)行過程中，通常是通過PTC加熱裝置和太陽能來幫助其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，利用PTC加熱裝置的強(qiáng)加熱能力，保證汽車內(nèi)部在低溫天氣時(shí)可以迅速完成車內(nèi)溫度的提升與加熱，在這個(gè)過程中，為了減少PTC加熱裝置帶來的汽車電能消耗，設(shè)計(jì)時(shí)可以通過添加太陽能輔助熱泵技術(shù)，利用太陽能產(chǎn)生的電能，從而減少對(duì)新能源汽車電能的使用，延長汽車?yán)m(xù)航能力，提高新能源汽車的使用效率。

（二）新能源汽車燃料電池余熱利用空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的探索

在新能源汽車運(yùn)行過程中，主要是通過燃料電池來保證電力能源的供給，滿足新能源汽車能耗需求。燃料電池，具體來說是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電設(shè)備，其化學(xué)能存在于電池燃料與氧化劑里，這種能量的轉(zhuǎn)化率也十分可觀，可以達(dá)到能量的一半及以上，其余形成廢熱、溫水等。通過燃料電池作為新能源汽車的動(dòng)力，可以顯著提高能源的利用效率。但在使用過程中也要注意，如果燃料電池過熱，會(huì)很大程度上導(dǎo)致電池工作效率降低，影響電池使用性能。因此，根據(jù)燃料電池這一特性，設(shè)計(jì)師通過有效收集燃料電池余熱來應(yīng)用到新能源汽車供暖上，可以很大程度上提高燃料電池的利用效率，進(jìn)一步提高汽車的經(jīng)濟(jì)性能，提高新能源汽車的科學(xué)合理性使用。在實(shí)際應(yīng)用摸索過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，相比較甲醇、汽油燃料電池來說，氫是最為優(yōu)良的新能源汽車電池材料，可以更好地保證汽車的使用成本及效率，提高能源使用效率，減輕環(huán)境污染問題等。

三、 新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展中應(yīng)注意的問題

（一）汽車電池設(shè)計(jì)缺陷

對(duì)于目前的新能源汽車電池來說，電池的造價(jià)成本普遍偏高，且能量密度偏低導(dǎo)致使用起來循環(huán)壽命很短，在設(shè)計(jì)方面還存在一定的工藝水平不足。由于新能源汽車在運(yùn)行過程中對(duì)于電量的需求較大，空調(diào)系統(tǒng)以及其他相應(yīng)的汽車設(shè)備都需要源源不斷的電能供給，所以在使用過程中很容易產(chǎn)生由于電能不足導(dǎo)致的空調(diào)系統(tǒng)無法正常應(yīng)用等技術(shù)問題。這就需要技術(shù)人員在設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)電池的容量以及空調(diào)系統(tǒng)的耗電量等進(jìn)行改進(jìn)更新，使汽車電池在降低成本的同時(shí)提高使用效率，滿足用戶使用需求。

（二）汽車電池冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用

在新能源汽車運(yùn)行過程中，電池在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的熱量，這種過熱狀態(tài)如果不能及時(shí)改善，會(huì)很大程度上影響新能源汽車的空調(diào)系統(tǒng)及其他配件的應(yīng)用。因此，在新能源汽車設(shè)計(jì)過程中，需要加入電池冷卻系統(tǒng)，來有效控制電池過熱狀態(tài)，使電池在運(yùn)行中得以保持最佳的供電狀態(tài)，提高其使用效率，延長汽車?yán)m(xù)航及空調(diào)系統(tǒng)使用能力。

（三）空調(diào)零部件性能保證

在新能源汽車使用過程中，受外界環(huán)境因素影響以及高速運(yùn)轉(zhuǎn)作用影響，汽車內(nèi)部的各配件之間會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的自然碰撞。在這種情況影響下，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備要不斷在運(yùn)行過程中承受各種沖擊與碰撞，這很大程度上考驗(yàn)了空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的質(zhì)量以及安全性能。質(zhì)量不夠過硬的產(chǎn)品在這一過程中極易產(chǎn)生損害，影響用戶使用體驗(yàn)，甚至造成危險(xiǎn)。因此，在選擇新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)配置時(shí)，必須保證各零部件都具有過硬的強(qiáng)度以及氣密性，保證在汽車運(yùn)行過程中空調(diào)系統(tǒng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

結(jié)束語

總而言之，新能源汽車的出現(xiàn)有效緩解了能源緊缺以及環(huán)境污染問題，推動(dòng)了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的達(dá)成。在未來發(fā)展應(yīng)用過程中，技術(shù)人員還需要不斷完善新能源汽車應(yīng)用過程中的各項(xiàng)職能，加大對(duì)空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的研究與探索，使新能源汽車更好地為社會(huì)發(fā)展服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡利波.論新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)工作原理與檢修注意事項(xiàng)[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（20）：75.

[2]孫小霞.新能源汽車電動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)與研究[J].黑龍江科學(xué)，2018，9（18）：150-151.

[3]尹立春.淺談新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018（01）：102.

[4]王旭東，鄭振.新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，35（11）：7-8.

作者簡介：

許洺瑄（1999.7-），男，漢族，吉林省長春市，在讀本科生，鄭州大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院，機(jī)械工程。

張家祥（1998.9-），男，漢族，河南省洛陽市，在讀本科生，鄭州大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院，機(jī)械工程。