电动汽车高效空调系统的设计

电动汽车高效空调系统的设计

在常规车辆和电动车辆的所有辅助部件中，空调（AC）系统消耗能量最高。对于纯电动汽车来说，驾驶室隔舱的加热变成了一个额外的挑战，因为可用的余热很少。因此，在不考虑牺牲人体的热舒适性情况下，为了获取纯电动合理的自主性，必须对汽车空调系统和操作策略进行精心设计。

提出了一种可以设计、分析和优化微型电动汽车高效空调系统的工具。该工具由已经开发完成并经过完全独立校验的系统各个部件动力学模型组成。最后，在Matlab/Simulink中，将这些模型耦合在一起，以模拟车辆的整体性能。

该系统的核心部件是具有变速压缩机的水-水可逆热泵。内部水回路将热泵与驾驶室隔舱内的空气冷却器连接，而外部水回路则集成在电力电子器件的散热系统内。自动控制系统调节着压缩机、鼓风机和循环泵的速度以达到热舒适性。

在不同工况和控制设置条件下，基于车辆整车模型分析了功率损耗。控制设置是一个强有力的工具，其不仅能设计和选择移动式空调（MAC）设备，还能找到最有效的操控策略。对微型汽车空调系统的分析显示，电力设备（如风扇和鼓风机）消耗了大量的能量，由占总能量消耗的29%提高到了40%。因此，必须从全局的角度出发最优化控制策略，以使能源消耗降到最低。

后续的工作是将电动制冷设备添加到车辆整车模型中，并开展整体热量管理研究。

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

编译：张振伟