新能源汽车空调控制系统应用研究

吉文哲　翟明新

摘 要：随着现在企业绿色可持续性发展的环保理念不断深入，再加上目前我们国家汽车行业发展速度比较快，汽车业融入了更多新能源的发展技术。在这样的时代背景之下，针对新能源汽车内部的空调控制系统进行研究和分析，有助于减少汽车的能源消耗，还能够控制好对于周围环境的污染，这对于提升能源的利用效率来说都有着重要的意义。本文主要针对新能源汽车内部的空调控制系统进行研究与分析，阐述个人观点，仅供参考。

关键词：新能源 汽车空调 控制系统 研究

1 引言

目前我们国家已经步入到一个新能源汽车高速发展的时代中，新能源汽车和传统的汽车相比较来说，通过更高的科技技术，使汽车通过绿色能源保持正常的工作状态，这也是目前的一大发展趋势之一。在汽车的日常使用中，汽车内部的空调系统关系到使用者的使用环境质量，进行空调系统的研究与分析，做好汽车内部空气温度的调节，结合当前的新能源技术。推动汽车内部空调控制系统朝着一个新的方向去发展，这就需要技术人员在满足车辆功能使用的基本前提条件下，结合空调系统调试技术，做好新能源汽车的综合研究与分析。

2 空调系统的发展应用现状分析

从目前新能源空调控制系统的发展现状来看，空调控制系统还处于一个能耗比较大的阶段，主要的两个结构是空调压缩机和冷凝器。在一些传统的燃油车中，空调的压缩机主要是由汽车燃油机中的发动机提供，驱动力大概消耗的功率在20%左右，这其实在一定程度上影响了汽车的能源消耗。在整个汽车行业发展的过程中，对于汽车内部的能源消耗问题方面的研究一直是社会中的热点，通过新能源汽车这样的先进技术，结合空调结构，做好空调制冷方面的分析工作，这是目前的一大发展趋势。

在新能源汽车空调系统的日常使用中，除了制冷系统比较常见外，空调系统还存在制热功能。新能源汽车主要是通过加热管以及ptc两种方式进行内部环境制热。现阶段一些新型的电动汽车载空调的使用过程中，压缩机对于无线永磁直流电机的驱动力过分依赖。这样的空调压缩机方式容易在使用过程中，导致制冷效果不明显，在空调制热的时候，也不能达到相应的制作效率。基于这样的发展背景，研究我们国家的新能源汽车空调控制系统就有着巨大的现实意义，降低汽车的能源消耗，提高空调的使用工作效率。

从目前汽车空调控制系统的发展来看，微型的控制系统是一种全自动的空调控制系统，并且控制系统内部的零构件越来越多，压缩机进出口风门、风机的速度、冷暖机、鼓风机等等都需要做好各个环节的控制，在进行参数检测的过程中，需要关注车内车外的温度，温度参数，空气质量，光照度等等。结合这些基本的数据，根据人体舒适的指标进行数据建模，做好自动化控制，保证每个零件能够发挥重要的作用，让车内的环境达到一个综合理想的状态。在一定程度上可以减少新能源电动汽车的能源消耗，使汽车保持一个高续航的状态。但目前我们国家还没有形成一套苏轼的参考标准。在进行设备制作以及功率性研究上，还存在一定的技术缺口。

3 空调控制系统的主要技术分析

3.1 电池余热系统

在空调系统的控制这一个过程中，通过电池余热系统这样的核心技术，将燃料电池余热作为空调的能源传送点。电池余热可以减少能源使用，在一定程度上提高了新能源汽车的使用效率，还可以对能源的损失，达到一定程度上的控制作用。特别是目前我们国家新能源汽车发展的速度越来越快，新能源汽车在市场中的汽车占比也越来越高，降低新能源汽车的能量损耗，提高续航公里数，这是目前需要解决的一大难题，也是新能源汽车企业共同追求的目标。

在进行空调控制系统的研究方面，对燃料电池进行良好应用，提升车辆的稳定性，在实际的应用过程中，通过燃料和氧化剂之间进行化学反应产生的能量可以一方面为空调的运行带来动力。在另一方面也可以转化为新能源汽车的使用电量。在汽车燃料电池进行供电的时候。可以大约将60%左右的能量进行有效转化，利用转化装置将剩余的余热进行重新利用，提高燃料电池的使用效率。

燃料电池余热技术运用于空调控制系统，可以根据实际的情况进行科学选择。一般情况来说，在汽车中选择的方式，常见的是吸入式的制冷空调系统，对于内部的温度可以进行有效调节。整个过程处于冷水的条件下进行，降低汽车的能源消耗。这一项技术的运用，在一定程度上让空调系统的能耗降低，也提高了汽车的续航，这是目前不错的一项控制技术，广泛运用于车辆内部的温度调节工作中。

3.2 热泵式的空调控制技术

在空調的使用中，会存在着智能和直热这样的温度调节，热泵式的空调系统，主要是针对车辆内部空调制热调节过程中的技术运用。从理论上来说，这一项技术在实际的运用时候，可以获得更高的智能效比，这也符合新能源汽车的发展理念，发展趋势。该系统的工作原理主要通过对双路空气流动的方式进行应用，并且通过隔热板做好分隔工作。在汽车外部空气进入汽车内部风道的时候，通过热泵技术进行空气加热，进一步给车内营造制热环境。

在空气经过车辆门窗附近的位置将气体排出去，所以这一个过程可以让车辆内部的空气处于流通的状态，保证空气的质量，保证空气流通性，而且也能够在外界温度较低的环境中使车辆内部保持一个较高的温度。在车辆内部空气排出这一个阶段，通过车辆的门窗口排出，对于车辆门窗来说，也可以起到更好的除霜效果。利用空气循环控制系统进行车辆内部的温度控制，通过热泵式的空调控制系统，达到更好的温度控制效果。

3.3 智能化空调控制系统

在现代化是能源汽车发展的过程中，通过更多智能化的控制系统，做好空调的整体控制工作的是目前的一个发展方向。汽车中更多的电子设备占比越来越大，目前我们的社会环境已经处于互联网技术发展的时代中，汽车电子网络化建设拥有了更多的话语权，也可以通过网络资源进行共享，在空调的操作性方面可以发挥重要的作用。汽车空调的控制系统结合更多人工智能方面的管控技术，做好这些方面的研究工作，可以使空调的控制系统得到进一步的工作效率保障。

在整个空调控制系统的技术运用方面，也可以看见更多智能化的色彩。比如基于CAN总线汽车空调控制设备这样的设备技术，可以实现单独控制车内的四个区域，而且也具有故障检测的功能作用。利用这样的技术进行车辆整个运行状态的检测，可以了解空调运用的能耗了解目前汽车可以行驶的公里数。通过系统分析，智能调试达到空调的最优设置。

除此之外，利用数字化的温度传感器进行车内温度的数据信息获取，可以利用ARM处理器进行数据分析，做好系统的控制工作，这种处理技术相对来说具有反应速度快，电路简单，便于更多拓展功能添加等优势特点，也是目前镶入式一种比较常见的技术方式。在空调的整个控制过程中，通过远程器套控制系统。通过无线模板的通信设备进行指令调试，在执行的过程中，用户可以通过网络向汽车传达指令，接受器接受到信息数据之后进行远程调控，同时，还可以做好空调的智能化控制工作，做好用户的信息验证工作，保证汽车安全使用性。

4 未来的发展趋势分析

相信新能源汽车在最近这几年的发展过程中，会受到更多人们的重视，新能源汽车对于环保的作用也越来越明显，在未来这几年的发展中，新能源汽车会解决掉更多汽车充电以及续航等相关的问题，这会让消费者更关注新能源汽车的实践实用性。在进行新能源汽车研究和发現的过程中，注重高端纯电汽车的能耗研究问题，满足日常的驾驶需求之外，还需要做好新能源汽车的空调系统研究，实现对空调的集成化管理。利用电池能源的损失量，将这部分能源损失可以直接运用于空调的使用中，提高能源的使用效率。充分利用能量消耗形成的热量，进行室内温度的加热，降低能源消耗。

除此之外，车辆内部的电荷，使用情况，电荷负载的电流大小以及温度都需要作为动态环境监测，实现人机交换的空调智能化系统建设。由于电动汽车拥有诸多的优势，在未来的研究过程中，会实现电动汽车电池以及智能空调的集成化处理，确保电池正常工作的条件下，将电能损耗过程中产生的热量进行充分利用，降低空调工作时的能耗，极大程度上提高汽车的续航能力。以车厢内部温度的温度差、电池情况、整车的负载作为数据的参考，通过智能化的技术进行空调功率的智能调试，包括风机的转速，风门开度以及压缩机的输出功率等等，实现智能化的空调控制技术。

5 结语

总的来说，在新能源汽车的发展过程中，汽车内部的空调使用情况关系到每一个用户的使用环境。因此。对于技术人员来说，需要做好这方面的研究工作，结合先进的技术，做好空调智能化控制，进一步促进新能源汽车整体的行业发展。

本文系商丘职业技术学院2019年度河南省高等职业学校青年骨干教师培养计划项目“新能源汽车智能空调控制系统应用研究”（编号：项2019GZGG107）的研究成果。

参考文献：

[1]贾立进.（2019）.基于pid控制的新能源汽车空调控制系统设计与试验研究.汽车科技，269（01），77-81.

[2]张志德.（2019）. 某轿车空调控制器设计与应用研究.（Doctoral dissertation，华南理工大学）.

[3]前瞻产业研究院.（2019）.2018年新能源汽车热管理行业分析 未来价值空间巨大. 电器工业，220（03），35-37.