浅谈新能源汽车空调系统技术

魏国强　高兰芳

【摘 要】随着《节能与新能源汽车产业发展规划》的正式出台，标准着我国新能源汽车发展迈入了新的征程。与传统汽车相比，新能源汽车无论是在驱动方式以及控制方式等方面均与传统燃油汽车有着较大额度差别。本文从当前我国新能源汽车空调系统技术的发展现状出发，深入的论述了新能源汽车空调系统技术，并在此基础上提出了我国新能源汽车空调系统技术未来的发展方向，希望能够为新能源汽车空调系统技术研究工作提供新的参考思路，从而提升我国新能源汽车空调系统技术水平。

【关键词】新能源汽车；空调系统；技术

中图分类号： U463.851 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）35-0035-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.015

众所周知，汽车空调系统作为调节汽车内部温度以及空气的重要装置之一，汽车空调系统技术水平将直接的影响到汽车内部温度以及空气的调节成效。随着我国新能源汽车产业不断的走向成熟，使得新能源汽车的研发技术水平得到了迅猛的发展，这种发展的态势为未来的汽车发展指引了明确的发展新方向，如何在推动新能源汽车的研发技术水平不断攀升的基础上，确保新能源汽车的使用功能以及实用功能均能够得到满足已成为当前新能源汽车研究相关工作人员需要重点关注的问题之一。在这一背景下，如何提升新能源汽车空调系统的有效运用水平将成为重点研究项目之一，实际上，传统燃油汽车的空调系统与新能源汽车的空调系统存在着明显的差异性，新能源汽车空调系统研究相关工作人员应当重新加强对于新能源汽车空调系统的结构设计工作，从而在确保新能源汽车空调舒适性得到满足的基础上，推动我国新能源汽车行业的健康发展。

1 当前我国新能源汽车空调系统技术的发展现状阐述

车辆压缩机、车辆膨胀阀、车辆蒸发器、车辆冷凝器、车辆储液罐、空调控制系统以及空调管路系统共同构成了传统燃油汽车空调的主要结构，其中，传统燃油汽车空调的能耗情况主要受到来自于车辆压缩机以及车辆冷凝器的限制，然而，传统燃油汽车空调系统主要采取的是由车辆发动机直接提供运转动力的方式，在这个过程中车辆发动功率往往会产生约为20%的能耗，但是与之相对的是效率转化值却明显低于40%。如何有效的降低传统燃油汽车空调系统在使用过程中的能耗，并在此基础上突破现有的效率转化值，已成为当前传统燃油汽车空调系统研究相关工作人员关注的焦点。

与此同时，我国新能源汽车空调系统的技术是在传统燃油汽车空调系统的基础上发展而来的，这就意味着我国新能源汽车空调系统的运作结构与传统燃油汽车空调系统的运作结构有一定程度的相同。通常来说，新能源汽车电动压缩机、新能源汽车膨胀阀、新能源汽车空调主机（蒸发器、加热器、温度风门执行器、模式风门执行器、内外循环风门、鼓风器、蒸发器温度传感器）、新能源汽车冷凝器、新能源汽车传感器以及新能源汽车管路系统共同构成了新能源汽车空调系统。与众不同的是，傳统燃油汽车空调系统仅仅只需要确保其车辆的制冷功能即可，但是新能源汽车空调系统不仅需要满足新能源汽车的制冷需要，还要足新能源汽车的制热需要。由于新能源汽车空调系统的主要运作动力源自于电动机，其能量来源取自于动力电池，这就使得新能源汽车空调系统研究相关工作人员为了确保新能源汽车空调系统的制热模式能够同时满足PTC加热和电热管加热的两种模式的需求，往往会采取直接利用蓄电池供电带动电动压缩机运转的方式。虽然，与无刷永磁直流电动机相比，电动压缩机的电子控制单元具有设计结构简单、制冷效率较高以及电子控制单元体积小的特点，但是恰恰是电动压缩机本身所特有的优势限制了新能源汽车空调系统的制热效率。特别是在北方地区，新能源汽车空调系统为了满足制热的需求，往往将损耗大约50%的续航里程。

2 当前我国新能源汽车空调系统技术阐述

2.1 热泵式空调系统技术阐述

所谓的热泵式空调系统技术指的是确保新能源汽车空调系统在运转时能够达到3成以上的制热能效比例的目标基础上从而满足新能源汽车内部的空调温度调控需求。实际上，热泵式空调系统技术十分切合当前我国新能源汽车空调系统技术的发展模式，这是因为热泵式空调系统技术主要采取电动压缩设备作为新能源汽车空调系统的动力来源，能够满足独立地为新能源汽车空调系统的正常运转提供能源的需求，有效的提升了新能源汽车空调系统的运转效率的同时，大幅度的降低了对于新能源汽车续航能力的影响。与此同时，热泵式空调系统技术主要以双路空气流动的原理作为其技术的核心，热泵式空调系统技术在使用的过程能够将流动的双路空气风道被热泵式空调系统技术中的挡板隔开，一旦新能源汽车空调系统在运转的过程中引入外部的空气进入风道时，热泵空调系统技术所设置的热能感应装置将会感应到外部的空气，从而在极短的实际内加热新能源汽车内部的空气温度，进而将外部的空气从门窗附近流出。除此之外，热泵式空调系统技术不仅仅能够加快新能源汽车内部的空气流通速度，还能够确保新能源汽车的门窗能够在处于低温的状态下迅速的完成除霜工作，这是因为热泵式空调系统技术能够在短时间内将新能源汽车内部的空气迅速的完成加热工作，并利用新能源汽车的下部完成新能源汽车内部空气的释放工作，从而有效的控制新能源汽车内部的温度，确保新能源汽车内部能够处于舒适的状态。

由于热泵式空调系统技术能够以最低的能耗迅速的完成新能源汽车内部温度的调节工作，这就使得新能源汽车空调系统研究相关工作人员往往会将热泵式空调系统技术纳入到新能源汽车空调系统当中。特别是在低温天气，当外界的温度处于-12℃时，装备了热泵式空调系统技术的新能源汽车能够在短时间内将新能源汽车内部的温度调整至人们舒适的温度状态，即26℃左右，从而达到了保证新能源汽车的舒适程度的标准。实际上，热泵式空调系统技术的正常运转往往离不开PTC加热装置以及太阳能辅助，其中，PTC加热装置作为具有强加热能力的新能源汽车空调辅热装置，借助于PTC加热装置中的TC热敏电阻元件，能够确保新能源汽车在处于低温天气时也能够迅速的完成新能源汽车内部的加热工作。然而，新能源汽车空调系统研究相关工作人员应当谨慎合理的运用PTC加热装置，这是因为PTC加热装置在正常运转的过程中往往会消耗新能源汽车的电能，从而大幅度的降低了新能源汽车的续航能力。新能源汽车空调系统研究相关工作人员在使用太阳能辅助热泵技术时，应当合理的规划太阳能电池板的布局，借助于阳能电池板所产生的电能从而作为新能源汽车空调系统的辅助能源之一，不仅有效的提升了新能源汽车空调系统的运转效率，还大幅度的延长了新能源汽车的实际续航能力。

2.2 燃料电池余热利用技术阐述

与热泵式空调系统技术相比，燃料电池余热利用技术更加的贴合现阶段我国新能源汽车空调系统技术的发展趋势，燃料电池余热利用技术能够在提升新能源汽车空调系统中能源利用效率的基础上，降低新能源汽车的能源损耗。通常来说，燃料电池往往由燃料以及氧化剂所构成，通过燃料以及氧化剂之间所产生的化学作用从而作为新能源汽车空调系统的主要动力来源，燃料以及氧化剂所产生的化学作用能够使燃料电池转化率提升到55%-65%的范围内，在这种过程中燃料电池余热利用技术还能够二次利用所留下的温水、蒸汽以及废热，从而有效的提升了燃料电池的可持续使用能力。然而，新能源汽车空调系统研究相关工作人员应当控制好燃料电池的温度，一旦燃料电池处于高温的状态时，那么需要更加合理的利用燃料电池所产生的余热。实际上，燃料电池作为新能源汽车空调系统的主要动力来源之一，不仅能够有效的降低新能源汽车空调系统的运行成本，凸显了新能源汽车的经济性，还能够有效的提升新能源汽车空调系统的使用率。在新能源汽车的实际运用中，燃料电池余热利用技术将会控制新能源汽车空调系统的阀门，待新能源汽车的发动机启动以后，燃料电池的散热装置将会对新能源汽车空调系统进行调控，并收集燃料电池在运转过程中所产生的冷却水，并及时处理冷却水，从而获取所需要的余热。

3 我国新能源汽车空调系统技术未来的发展方向阐述

可预见，我国新能源汽车空调系统技术未来的发展方向主要围绕着高效控制以及节能环保这两个目的。在空调控制方面，由于传统燃油汽车的空调系统主要以ECU电控系统加“变排量控制”为主，这就使得传统燃油汽车的空调系统的运作效率要高于新能源汽车的空调系统运作效率，目前我国新能源汽车的空调系统主要以电动压缩机作为主要的驱动力，实际上，目前大部分的新能源汽车的主机厂已经将交流变频电动压缩机作为主要的研究项目，通过模仿家用空调的控制模式从而使新能源汽车的空调系统实现变频控制。与此同时，热泵式空调系统技术的应用研究将会越来越深入，这是因为热泵式空调系统技术的存在能够有效的提升热交换的速率，在此基础上降低新能源汽车的续航里程压力。虽然，热泵式空调系统技术具有其他新能源汽车的空调系统所没有的有点，但是新能源汽车空调系统研究相关工作人员应当结合新能源汽车的整车性能基础上，匹配新能源汽车的空调系统技术，要重点关注新能源汽车的续驶里程以及最高车速，从而筛选出最合适的新能源汽车的空调系统技术。

4 结束语

综上所述，新能源汽车空调系统研究相关工作人员应当重点关注我国新能源汽车空调系统技术未来的发展方向，深入的研究热泵式空调系统技术以及燃料电池余热利用技术，并在此基础上结合新能源汽車整合的实际需求选择出符合标准的新能源汽车空调系统技术。

【参考文献】

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