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新能源纯电动汽车空调系统的结构、电路、电控、控制系统与工作原理

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新能源汽车电动空调涡旋压缩机行业常见问题及解决方案
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新能源纯电动汽车空调系统的结构、电路、电控、控制系统与工作原理
时间 时间:2020/04/16 地点 发布:跃博新能源 阅读 阅读:11024

【摘要】 一、新能源纯电动汽车空调系统的结构组成 新能源纯电动汽车空调系统与传统燃油汽车基本相同,由:压缩机、冷凝器、蒸发器、冷却风扇、鼓风机、膨胀阀和高低压管路附件等组成。不同之处在于:新能源纯电动汽车空调系统用来工作的核心零部件——压缩机没有了传统燃油汽车上的动力来源,所以只能通过电动汽车自身的动力电池...

一、新能源纯电动汽车空调系统的结构组成

新能源纯电动汽车空调系统与传统燃油汽车基本相同,由:压缩机、冷凝器、蒸发器、冷却风扇、鼓风机、膨胀阀和高低压管路附件等组成。不同之处在于:新能源纯电动汽车空调系统用来工作的核心零部件——压缩机没有了传统燃油汽车上的动力来源,所以只能通过电动汽车自身的动力电池来驱动,这就需要在压缩机里加装驱动电机,驱动电机与压缩机及控制器的组合,也就是我们常说的——电动涡旋压缩机

 

空调系统 (1)

 

二、新能源纯电动汽车空调系统的控制原理

    整车控制器VCU采集到空调A/C开关信号、空调压力开关信号、蒸发器温度信号、风速信号以及环境温度信号,经过运算处理形成控制信号,通过CAN总线传输给空调控制器,由空调控制器控制空调压缩机高压电路的通断。

 

电动压缩机低压电源模块

 

 

车载空调的电气

 

三、新能源纯电动汽车空调系统的工作原理

新能源电动空调压缩机是新能源纯电动汽车空调系统的动力源泉,这里我们分开来说新能源空调的制冷和制热:

 

1.新能源纯电动汽车空调系统的制冷工作原理

当空调系统工作的时候,电动空调压缩机使制冷剂在制冷系统中正常循环流动,电动空调压缩机不断压缩制冷剂并将制冷剂输送到蒸发箱内,制冷剂在蒸发箱内吸热膨胀,使蒸发箱冷却,这样鼓风机吹来的风就是冷风。

 

2.新能源纯电动汽车空调系统的制热工作原理

传统燃油车的空调制热是依靠发动机内的高温冷却液的,打开暖风后,发动机内的高温冷却液会流经暖风水箱,此时鼓风机吹来的风也会经过暖风水箱,这样空调出风口就可以吹出暖风了,但电动车空调因为没有发动机,目前市面上的新能源汽车大多通过热泵或PTC制热的方式来实现新能源汽车供暖。

 

热泵工作原理

 

1:冷凝器(放热), 2:节流阀(减压), 3:低温处(吸热), 4:压缩机(加压)

 

热泵工作原理如下:在上图过程中,低沸点液体(比如空调里的氟利昂)经过节流阀减压之后蒸发,从较低温处(比如车外)吸热,然后经压缩机将蒸汽压缩,使温度升高,在经过冷凝器时放出吸收的热量而液化后,再回到节流阀处。如此循环工作能不断地把热量从温度较低的地方转移给温度较高(需要热量)的地方。热泵技术可以使用1焦耳的能量,从更冷地方移动大于1焦耳(甚至2焦耳)的能量,因此在耗电量上要大为节省。

 

PTC是Positive Temperature Coefficient(正温度系数) 的缩写,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。既通过给热敏电阻通电,使得电阻发热来提高温度。PTC在极致情况下,也只能实现100%的能量转换。耗费1焦耳的能量,最多只能提供1焦耳的热量。我们日常生活中用到的电烫斗、卷发烫发器等,都是这个原理。但PTC制热最主要的问题就是耗电,继而影响电动汽车续航里程。以一个2KW的PTC为例,全功率工作一个小时要消耗掉2kWh电。如果按一辆车行驶百公里耗电15kWh计,2kWh就将损失13公里的续航里程。很多北方车主抱怨电动汽车续航里程缩水太多,部分原因就在于PTC制热耗电上。再加上冬天寒冷天气下,动力电池内的物质活性下降,放电效率不高,续航里程也会打折。

 

新能源汽车空调PTC制热与热泵制热的区别在于:其中PTC制热=制造热,热泵制热=搬运热。

 

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