1.2工作原理
电动汽车的空调系统工作原理如图25所示。
对于目前传统燃油汽车空调系统,制冷主要应用发动机驱动的蒸气压缩式制冷系统进行降温,而制热主要应用燃油发动机产生的余热。采用电动热泵式空调系统,压缩机使用电动机直接驱动,成为电动汽车可行的解决方案。如果热泵式空调的压缩机电动机采用变频控制技术,膨胀阀采用电一子膨胀阀节流技术,使得控制更精确,并更节能。
在传统燃油汽车的自动汽车空调系统中,通过控制混合风门的开度来调节出风温度并控制风机的转速来调节风量,以使车室内温度保持在设定值。而对于电动汽车热泵空调系统来说,没有热水芯来调节出风温度,但是压缩机的转速可以通过变频器来控制。所以它的控制方法一也就不同于传统燃油汽车的空调系统。
在电动汽车热泵空调系统中,压缩机的转速是制冷量的主要控制童,对于压缩机的转速采用的控制方法归纳如下。当车内温度高于设定温度1℃时,为了快速使温度达到设定值,压缩机以最大转速运行;如果车内温度低于设定温度1℃,压缩机以最低转速运行;当室温偏差在-1~1℃之间时,压缩机的转速通过模糊控制算法进行控制,以每一采样时刻室温和设定值的温差及温差的变化率为输入量,通过模糊推理得出压缩机的转速值。蒸发器风机的风量不但影响制冷系统,而且对车室温度有较大的影响。若只将蒸发器风机以最大风量运行,不仅噪声比较大,也不利于满足车室的舒适性要求。特别对于电动汽车空调系统,没有热水芯调节出风温度,车内的体积比较狭小,若车内温度只通过调节压缩机的转速来控制,车室内温度会比较易于波动,不利于系统的稳定运行。所以只在车室负荷比较大的情况下才让风机以最大风量运行,而在其他情况则需采取合适的控制策略,以确保车室内的温度稳定在设定温度。在初始制冷阶段,压缩机与蒸发器风机以最大转速运行,能使车内温度快速降到设定温度。当温度达到设定温度后,有少许超调量,控温精度较高。例如当压缩机从最大转速6000r/min降至3300r/min左右时,通过控制蒸发器的风量,车内温度可以平稳地降到设定温度附近,使得这时压缩机转速的超调量较小。