2009年第6期
电动汽车空调系统参数匹配与计算研究*
闵海涛1
王晓丹1,2
曾小华1
颂3
(1. 吉林大学;2. 中国第一汽车集团公司技术中心;3. 空军航空大学)
【摘要】对电动汽车空调系统结构与布置方案进行了分析,
总结出了空调系统制冷负荷与参数匹配计算流
程。以某型号纯电动中型客车为例, 给出了完整的空调系统计算参数。对不同行驶工况下电动客车性能进行的仿真
分析结果表明,采用所匹配的空调系统,该客车在提供足够制冷负荷前提下能够满足动力性能设计要求,但空调系
统的使用将显著降低整车续驶里程。
主题词:电动汽车空调系统参数设计
中图分类号:U469.72+2文献标识码:A 文章编号:1000-3703(2009)06-0019-04
Parameter Design and Computation Study for Air
Conditioning System of Electric Vehicle
Min Haitao 1,Wang Xiaodan 1,2,Zeng Xiaohua 1,Li Song 3
(1.Jilin University ;2.China FAW Group Corporation R&DCenter ;3.Aviation University of Air Force )
空调为什么不制冷
【Abstract 】The structure and layout of air -conditioning system (A/C)for electric vehicles were analyzed,the
computation flow of cooling load and parameter design for air-conditioning system were summarized in this paper.Taking a medium-duty electric bus as an example,the whole computation parameters of the air-conditioning system were given.The simulation results of the electric bus performance at variable driving conditions indicate that the vehicle ’s dynamic performance could meet the design requirements with A/Cworking,but the vehicle ’s cruising range will reduce definitely with the use of A/Csystem.
Key words :Electric vehicle,Air-conditioning system,Parameter design
1前言
对电动汽车空调系统研究结果[1~5]表明,电动空
调通过实现变频控制可有效减少能量消耗,提高系统效率,如在城市循环工况下使用电动空调后整车续驶里程降低了21.3%。本文以某型号纯电动中型客车为例,对电动空调系统进行
计算分析,在保证空调系统制冷能力的前提下计算得出所需压缩机轴功率,并应用ADVISOR 和MATLAB 联合仿真方法分析了不同行驶工况下空调系统对整车动力性能和续驶里程的影响。
2空调系统方案设计
纯电动客车的空调系统构成和布置方案如图1
所示,由于没有发动机系统,可将空调电动压缩机布置在客车前部驾驶舱内,冷凝器放在最前端。压缩机由单独的电机进行驱动,当空调系统制冷负荷发生变化时,可通过调节电机转速来控制制冷剂流量,进
而控制空调系统制冷量,从而改变了传统空调采用压缩机离合器接合和断开来控制制冷量的方式,使室内温度控制更加准确,并降低了系统能量消耗。为使空调送风更加均匀,采用两个蒸发器并联的形式:蒸发器a 和加热除霜用电暖风芯一起布置在仪表罩下面,共用风道,用来为前排乘客提供冷气;蒸发器
b 则布置在车顶中央,通过两侧管道向车内送风。
前、后空调可分别控制温度和风速,当后座没有乘客时,可关闭后空调以节约能源。
图1
纯电动客车空调系统布置方案
*基金项目:吉林省科技发展计划重大项目(20076025)和青年科研基金项目(20080143)资助。
蒸发器a
电动压缩机
变频器
电池电暖风芯
储液罐
冷凝器
蒸发器b
·设计·计算·研究·
19——
3空调系统参数匹配与设计计算
确定电动客车空调系统的实施方案后,对空调系
统进行参数匹配和设计计算,计算流程如图2所示。
图2空调系统设计计算流程
3.1空调系统制冷负荷计算
空调的制冷负荷是指为了保持车内空气温、湿
度恒定,空调设备在单位时间内自车室内取走的热量。计算制冷负荷前首先应计算车室得热量,再将结果换算成空调的制冷负荷。