新能源汽車空調控制系統(tǒng)應用研究

吉文哲　翟明新

摘 要：隨著現(xiàn)在企業(yè)綠色可持續(xù)性發(fā)展的環(huán)保理念不斷深入，再加上目前我們國家汽車行業(yè)發(fā)展速度比較快，汽車業(yè)融入了更多新能源的發(fā)展技術。在這樣的時代背景之下，針對新能源汽車內部的空調控制系統(tǒng)進行研究和分析，有助于減少汽車的能源消耗，還能夠控制好對于周圍環(huán)境的污染，這對于提升能源的利用效率來說都有著重要的意義。本文主要針對新能源汽車內部的空調控制系統(tǒng)進行研究與分析，闡述個人觀點，僅供參考。

關鍵詞：新能源 汽車空調 控制系統(tǒng) 研究

1 引言

目前我們國家已經(jīng)步入到一個新能源汽車高速發(fā)展的時代中，新能源汽車和傳統(tǒng)的汽車相比較來說，通過更高的科技技術，使汽車通過綠色能源保持正常的工作狀態(tài)，這也是目前的一大發(fā)展趨勢之一。在汽車的日常使用中，汽車內部的空調系統(tǒng)關系到使用者的使用環(huán)境質量，進行空調系統(tǒng)的研究與分析，做好汽車內部空氣溫度的調節(jié)，結合當前的新能源技術。推動汽車內部空調控制系統(tǒng)朝著一個新的方向去發(fā)展，這就需要技術人員在滿足車輛功能使用的基本前提條件下，結合空調系統(tǒng)調試技術，做好新能源汽車的綜合研究與分析。

2 空調系統(tǒng)的發(fā)展應用現(xiàn)狀分析

從目前新能源空調控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，空調控制系統(tǒng)還處于一個能耗比較大的階段，主要的兩個結構是空調壓縮機和冷凝器。在一些傳統(tǒng)的燃油車中，空調的壓縮機主要是由汽車燃油機中的發(fā)動機提供，驅動力大概消耗的功率在20%左右，這其實在一定程度上影響了汽車的能源消耗。在整個汽車行業(yè)發(fā)展的過程中，對于汽車內部的能源消耗問題方面的研究一直是社會中的熱點，通過新能源汽車這樣的先進技術，結合空調結構，做好空調制冷方面的分析工作，這是目前的一大發(fā)展趨勢。

在新能源汽車空調系統(tǒng)的日常使用中，除了制冷系統(tǒng)比較常見外，空調系統(tǒng)還存在制熱功能。新能源汽車主要是通過加熱管以及ptc兩種方式進行內部環(huán)境制熱?，F(xiàn)階段一些新型的電動汽車載空調的使用過程中，壓縮機對于無線永磁直流電機的驅動力過分依賴。這樣的空調壓縮機方式容易在使用過程中，導致制冷效果不明顯，在空調制熱的時候，也不能達到相應的制作效率。基于這樣的發(fā)展背景，研究我們國家的新能源汽車空調控制系統(tǒng)就有著巨大的現(xiàn)實意義，降低汽車的能源消耗，提高空調的使用工作效率。

從目前汽車空調控制系統(tǒng)的發(fā)展來看，微型的控制系統(tǒng)是一種全自動的空調控制系統(tǒng)，并且控制系統(tǒng)內部的零構件越來越多，壓縮機進出口風門、風機的速度、冷暖機、鼓風機等等都需要做好各個環(huán)節(jié)的控制，在進行參數(shù)檢測的過程中，需要關注車內車外的溫度，溫度參數(shù)，空氣質量，光照度等等。結合這些基本的數(shù)據(jù)，根據(jù)人體舒適的指標進行數(shù)據(jù)建模，做好自動化控制，保證每個零件能夠發(fā)揮重要的作用，讓車內的環(huán)境達到一個綜合理想的狀態(tài)。在一定程度上可以減少新能源電動汽車的能源消耗，使汽車保持一個高續(xù)航的狀態(tài)。但目前我們國家還沒有形成一套蘇軾的參考標準。在進行設備制作以及功率性研究上，還存在一定的技術缺口。

3 空調控制系統(tǒng)的主要技術分析

3.1 電池余熱系統(tǒng)

在空調系統(tǒng)的控制這一個過程中，通過電池余熱系統(tǒng)這樣的核心技術，將燃料電池余熱作為空調的能源傳送點。電池余熱可以減少能源使用，在一定程度上提高了新能源汽車的使用效率，還可以對能源的損失，達到一定程度上的控制作用。特別是目前我們國家新能源汽車發(fā)展的速度越來越快，新能源汽車在市場中的汽車占比也越來越高，降低新能源汽車的能量損耗，提高續(xù)航公里數(shù)，這是目前需要解決的一大難題，也是新能源汽車企業(yè)共同追求的目標。

在進行空調控制系統(tǒng)的研究方面，對燃料電池進行良好應用，提升車輛的穩(wěn)定性，在實際的應用過程中，通過燃料和氧化劑之間進行化學反應產(chǎn)生的能量可以一方面為空調的運行帶來動力。在另一方面也可以轉化為新能源汽車的使用電量。在汽車燃料電池進行供電的時候?？梢源蠹s將60%左右的能量進行有效轉化，利用轉化裝置將剩余的余熱進行重新利用，提高燃料電池的使用效率。

燃料電池余熱技術運用于空調控制系統(tǒng)，可以根據(jù)實際的情況進行科學選擇。一般情況來說，在汽車中選擇的方式，常見的是吸入式的制冷空調系統(tǒng)，對于內部的溫度可以進行有效調節(jié)。整個過程處于冷水的條件下進行，降低汽車的能源消耗。這一項技術的運用，在一定程度上讓空調系統(tǒng)的能耗降低，也提高了汽車的續(xù)航，這是目前不錯的一項控制技術，廣泛運用于車輛內部的溫度調節(jié)工作中。

3.2 熱泵式的空調控制技術

在空調的使用中，會存在著智能和直熱這樣的溫度調節(jié)，熱泵式的空調系統(tǒng)，主要是針對車輛內部空調制熱調節(jié)過程中的技術運用。從理論上來說，這一項技術在實際的運用時候，可以獲得更高的智能效比，這也符合新能源汽車的發(fā)展理念，發(fā)展趨勢。該系統(tǒng)的工作原理主要通過對雙路空氣流動的方式進行應用，并且通過隔熱板做好分隔工作。在汽車外部空氣進入汽車內部風道的時候，通過熱泵技術進行空氣加熱，進一步給車內營造制熱環(huán)境。

在空氣經(jīng)過車輛門窗附近的位置將氣體排出去，所以這一個過程可以讓車輛內部的空氣處于流通的狀態(tài)，保證空氣的質量，保證空氣流通性，而且也能夠在外界溫度較低的環(huán)境中使車輛內部保持一個較高的溫度。在車輛內部空氣排出這一個階段，通過車輛的門窗口排出，對于車輛門窗來說，也可以起到更好的除霜效果。利用空氣循環(huán)控制系統(tǒng)進行車輛內部的溫度控制，通過熱泵式的空調控制系統(tǒng)，達到更好的溫度控制效果。

3.3 智能化空調控制系統(tǒng)

在現(xiàn)代化是能源汽車發(fā)展的過程中，通過更多智能化的控制系統(tǒng)，做好空調的整體控制工作的是目前的一個發(fā)展方向。汽車中更多的電子設備占比越來越大，目前我們的社會環(huán)境已經(jīng)處于互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的時代中，汽車電子網(wǎng)絡化建設擁有了更多的話語權，也可以通過網(wǎng)絡資源進行共享，在空調的操作性方面可以發(fā)揮重要的作用。汽車空調的控制系統(tǒng)結合更多人工智能方面的管控技術，做好這些方面的研究工作，可以使空調的控制系統(tǒng)得到進一步的工作效率保障。

在整個空調控制系統(tǒng)的技術運用方面，也可以看見更多智能化的色彩。比如基于CAN總線汽車空調控制設備這樣的設備技術，可以實現(xiàn)單獨控制車內的四個區(qū)域，而且也具有故障檢測的功能作用。利用這樣的技術進行車輛整個運行狀態(tài)的檢測，可以了解空調運用的能耗了解目前汽車可以行駛的公里數(shù)。通過系統(tǒng)分析，智能調試達到空調的最優(yōu)設置。

除此之外，利用數(shù)字化的溫度傳感器進行車內溫度的數(shù)據(jù)信息獲取，可以利用ARM處理器進行數(shù)據(jù)分析，做好系統(tǒng)的控制工作，這種處理技術相對來說具有反應速度快，電路簡單，便于更多拓展功能添加等優(yōu)勢特點，也是目前鑲入式一種比較常見的技術方式。在空調的整個控制過程中，通過遠程器套控制系統(tǒng)。通過無線模板的通信設備進行指令調試，在執(zhí)行的過程中，用戶可以通過網(wǎng)絡向汽車傳達指令，接受器接受到信息數(shù)據(jù)之后進行遠程調控，同時，還可以做好空調的智能化控制工作，做好用戶的信息驗證工作，保證汽車安全使用性。

4 未來的發(fā)展趨勢分析

相信新能源汽車在最近這幾年的發(fā)展過程中，會受到更多人們的重視，新能源汽車對于環(huán)保的作用也越來越明顯，在未來這幾年的發(fā)展中，新能源汽車會解決掉更多汽車充電以及續(xù)航等相關的問題，這會讓消費者更關注新能源汽車的實踐實用性。在進行新能源汽車研究和發(fā)現(xiàn)的過程中，注重高端純電汽車的能耗研究問題，滿足日常的駕駛需求之外，還需要做好新能源汽車的空調系統(tǒng)研究，實現(xiàn)對空調的集成化管理。利用電池能源的損失量，將這部分能源損失可以直接運用于空調的使用中，提高能源的使用效率。充分利用能量消耗形成的熱量，進行室內溫度的加熱，降低能源消耗。

除此之外，車輛內部的電荷，使用情況，電荷負載的電流大小以及溫度都需要作為動態(tài)環(huán)境監(jiān)測，實現(xiàn)人機交換的空調智能化系統(tǒng)建設。由于電動汽車擁有諸多的優(yōu)勢，在未來的研究過程中，會實現(xiàn)電動汽車電池以及智能空調的集成化處理，確保電池正常工作的條件下，將電能損耗過程中產(chǎn)生的熱量進行充分利用，降低空調工作時的能耗，極大程度上提高汽車的續(xù)航能力。以車廂內部溫度的溫度差、電池情況、整車的負載作為數(shù)據(jù)的參考，通過智能化的技術進行空調功率的智能調試，包括風機的轉速，風門開度以及壓縮機的輸出功率等等，實現(xiàn)智能化的空調控制技術。

5 結語

總的來說，在新能源汽車的發(fā)展過程中，汽車內部的空調使用情況關系到每一個用戶的使用環(huán)境。因此。對于技術人員來說，需要做好這方面的研究工作，結合先進的技術，做好空調智能化控制，進一步促進新能源汽車整體的行業(yè)發(fā)展。

本文系商丘職業(yè)技術學院2019年度河南省高等職業(yè)學校青年骨干教師培養(yǎng)計劃項目“新能源汽車智能空調控制系統(tǒng)應用研究”（編號：項2019GZGG107）的研究成果。

參考文獻：

[1]賈立進.（2019）.基于pid控制的新能源汽車空調控制系統(tǒng)設計與試驗研究.汽車科技，269（01），77-81.

[2]張志德.（2019）. 某轎車空調控制器設計與應用研究.（Doctoral dissertation，華南理工大學）.

[3]前瞻產(chǎn)業(yè)研究院.（2019）.2018年新能源汽車熱管理行業(yè)分析 未來價值空間巨大. 電器工業(yè)，220（03），35-37.