简略版电动汽车压缩机空调工作过程

  • 时间:
  • 浏览:2
  • 来源:西南交大教务网_西南民族大学教务处_西南林业大学教务处宁波中学
阅读模式

压缩机空调,把热量从封闭空间内转移到外面,或者把热量从外面带入封闭空间,过程中不会有热量生成,而只是热量的转移。

电动汽车上的压缩机空调,逻辑上受到整车控制器VCU的管理,其具体实现形式多种多样,此处,只以一种典型形式,说明它的详细工作过程。

1 电气工作过程

从电气角度看,压缩机空调主要由以下几个部分组成:空调控制器,压缩机及热力学系统,压缩机用电机及其控制器,通讯模块,温度压力传感器。如下图所示。

把车载空调的电气分作两部分看待,高压部分和低压部分。如下图所示,DC+和DC-是高压电源,直接接入压缩机电机控制器。图中“空调继电器”是空调控制器的电源开关。

逻辑关系

空调低压部分受VCU控制,VCU通过控制12V电源回路“空调继电器”来控制整个空调的通断;通过CAN总线向空调控制器传递命令信息,设置工作温度目标值;空调控制器向VCU反馈空调工作状态信息,包括强电回路开关通断信息,压缩机压力,压缩机进出口温度。

空调压缩机高压电源,来自车载DCDC变换器,空调控制器通过接触器触发端口控制电源回路上接触器的通断,继而控制压缩机电机的工作状态。

压缩机和为它提供动力的电机及电机控制器集成到一起,空间相对狭小,空间内的电磁干扰常常是受控电机误动作的原因。

压缩机电机,一般选用永磁同步电机或者永磁直流无刷电机。原因无他,体积小,控制简单。电机转速根据需要,可以大范围调节。

电动汽车点火开关旋至“ON”档,若此时打开空调“A/C”开关,空调可以开始工作。

制冷制热量的调节

空调控制器闭合高压回路接触器,压缩机进入工作状态。乘客通过调节风量和温度设置按钮调节车室内温度。风量越大,从冷凝器带入车室内的热量越多,要求压缩机的功率越大。设置的温度与当前温度差距越大,要求压缩机的功率越大。

空调控制器通过控制电动压缩机的电机转速,达到控制制冷制热量的目的。电机转速高,压缩机相应的运转速度提高,制冷剂流量上升,制冷量提高。

2 物理工作过程

从物理角度看,空调的四大必备组成部分包括:蒸发器,冷凝器,压缩机和膨胀阀。四通电磁阀,是切换制冷模式和制热模式的转换开关。

制冷模式可以看做,空调系统把蒸发器放置在车室内,让制冷剂蒸发吸热,带走室内热量;热量通过循环管道被带到室外去,由冷凝器把这部分热量以冷凝放热的方式,释放到室外的空气中去。

制冷剂从室内吸热,变成室温低压气体;经过压缩机升压,成为高温高压气体,流入室外冷凝器(图中车室外换热器),经历放热过程,气体冷凝成为液体;高压液体,流入膨胀阀,部分气化吸热,制冷剂变身为低温低压湿蒸汽;湿蒸汽进入车室内蒸发器,进一步气化吸热,形成室温气体,回到压缩机。

制热,是制冷的逆过程,在双向热泵中,通过电磁阀换向来实现,我们看到的,相当于把冷凝器放到车室内来,蒸发器放到室外。

但在实际应用中,很少单独使用压缩机制热。而是借用其他发热设备提供热源,再借助空调系统使热量向车室内均匀流动。比如用PTC电加热,或者利用电机控制器的冷却水加热。

车载压缩机空调的制热能力,还有待进一步提高。

参考

某EV车电动空调压缩机开启过程中噪声优化改善研究

北汽EV160电动汽车空调压缩机电控原理及故障分析

电动汽车空调热泵型涡旋压缩机结构分析

新能源汽车电动空调压缩机驱动器设计研究

(图片来自互联网)

猜你喜欢