电动客车空调发展现状与智能控制方案

陈慧

摘 要：为了能够进一步提高人们在乘坐电动汽车时的舒适感，本文特对电动汽车的空调特点进行分析，总结电动汽车空调的发展特点，分析与比较余热制冷、热电制冷和电动压缩制冷的具体性能和优势，从而为电动汽车选择更加高效、节能的空调系统。

关键词：电动汽车;空调系统;发展;智能控制

前言：现如今，随着我国社会经济水平的快速提升，人们在出行时，对汽车的舒适状态也有了更高的要求，越来越多的人希望，无论在任何季节、天气的形势条件下，汽车内都能够始终保持在一个比较舒适的状态下，这样一来，越来越多的研究学者开始对汽车的系统进行研究，因为汽车的空调系统可以控制汽车车厢内的湿度、温度、空气流动性和空气清洁度，给予人一种舒适的感觉。电动汽车作为我国大力发展的一种新能源汽车，该汽车在运行过程中也需要给予乘坐人提供一个舒适的环境，在这种情况下，就要求电动汽车必须要拥有一套完善、高效的空调系统。

1.电动汽车空调的主要特点分析

相比于在室内安装的空调，电动汽车空调主要依据一下六个方面特点，第一，汽车空调系统需要安装在运动的车辆上，所以，空调系统在运行过程中会受到频繁且剧烈的冲击、震动，在这种情况下，就需要保证汽车空调装置结构的每一个零件和部位都需要具备良好的气密性和足够的强度;第二，在汽车的车厢内，乘坐人员占据着比较大的空间，不仅会产生较大的热量，而且也会形成比较大的热负荷，这就要求汽车空调必须要具备低俗运行和快速制冷的能力;第三，在电动汽车中，因为汽车车身的隔热层比较薄，加上汽车的门窗比较堵、玻璃面积比较大，所以，整个汽车的隔热性能比较差，导致空调冷空气热漏损情况非常严重;第四，电动汽车车厢内不仅高低不平，还有座椅存在，这样以来就导致气流无法平均分配;第五，电动汽车中的空调系统，在运行过程中，主要所依靠的就是直流电器系统，不仅维护便利，而且可靠性也非常高，能够实现连续调节[1]。

2.汽车空调系统智能化发展现状分析

纵观汽车空调的发展历史，早在20世纪30年，美国将应用了制冷技术的冷气装置安装在公共汽车上，直至20世纪60年代，采用制冷技术作为主技术的汽车空调系统才得以完善与普及，也是从这之后，人们开始大力对汽车空调系统进行研究，使汽车空调系统的功能也越来越完善。最初的汽车空调系统均是采用手动方法进行控制，近些年来随着科学技术水平的提升，电子计算机已经被广泛的应用到汽车空调系统中，从而进一步提高汽车空调系统的控制效果，也使得汽车空调系统设备的性能越来越完善。在电子计算机的作用下，汽车空调系统可以根据车内外的环境和人工设定的要求，自动对压缩机的开关、热水阀的开关、辅助发动机的转速、风机转速和各种风门的开关位置进行自动调节，真正的将采暖、制冷和通风集于一身，在人为设定的最佳温度、湿度和通风量的基础上，利用该系统也可以根据车内人员数量的变化和其他外界环境的变化，进行多模式和多档位的微调，以此达到最佳的设定值，确保车内可以维持处于一个舒适的状态。除此之外，利用该系统也可以对故障进行自动诊断，从而缩短设备检修的时间。

3.电动客车空调智能控制方案

3.1热电制冷空调系统

热电制冷空调系统在运行工作中需要使用直流电源，依据铂尔帖效应原理，通过改变半导体的电流的方向达到制冷和制热的效果，通常情况下，热电制冷片的热惯性非常小，只需要在短时间内就可以达到制冷的效果;在正确的设计和应用下，该系统的制冷效率可以達到90%以上，同时，该系统的体积也比较小，各个部件的结构非常紧凑，方便维护、使用寿命长且可靠性比较高，在运行过程中也不会产生摩擦、噪声和振动，具体的热电制冷空调系统结构和原理见图1.

大多数电动汽车均采用PTC电阻加热的方式，但是这种工作方式效率比较低，对于行驶里程短的电动汽车来说这种影响更为致命，当开启制热或制冷时，大约会导致整个汽车的行驶里程减少大约40%左右。而热泵循环因为其自身具有效率高、冷热循环等多个特点，所以企业成为电动汽车的最佳选择。有相关的研究结果表明。在大型电动客车中使用R134a热泵空调利用电池和电机的娱乐采用冷却液作为单一热源，不仅可以提高对娱乐的利用效率，而且也能够获得更高的质量。

3.2余热制冷空调系统

采用余热作为空调制冷技术的空调系统主要包括固体吸附式制冷空调、氢化物制冷空调和吸收式制冷空调，每一种空调的特点和工作原理也有很大的差异，吸收式制冷空调系统就是将热能作为动力，利用两种沸点不同的物质组成溶液，其中以桉树和溴化锂作为常见;氢化物制冷空调主要就是利用金属氢化物作为工质，在不同的温度条件下，金属氢化物对氢气进行吸收和释放，从而达到制冷的目的[2];固体吸附式制冷，具体指的就是利用特定的固体物质，在固定的温度和压力下，吸附水蒸气或其他某种气体，而后在另一种温度和压力下，将其释放出来，而后发挥出压缩机的作用。同时，车内的空调系统也可以根据车内温度进行自动调整，或使用智能手机进行调整，这样也就真正的实现了智能化控制。

总而言之，利用余热作为电动汽车空调系统的消耗能源，不仅可以提高资源的利用效率，而且也可以进一步促进燃料电池汽车的发展。

结束语：综上所述，由于人们对出行舒适性的要求越来越高，在电动汽车空调系统时应结合最高车速、最高连续驾驶里程等多种因素，重点考虑节能这一要素，从而选择更加合适的空调智能控制方案。

参考文献：

[1]汪琳琳，焦鹏飞，王伟，伊虎城，牟连嵩，刘双喜，许翔.新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究[J].汽车工程，2020，42（12）：1744-1750+1757.

[2]李万勇，刘雨声，施骏业，陈江平，郭贞军，王大健.电动汽车热泵空调系统低温制热性能及优化[J].制冷学报，2020，41（06）：31-39.

（南京恒天领锐汽车有限公司，江苏南京 210000）