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新能源汽车空调控制系统应用探析唐桂勇（柳州市金元机械制造有限公司，广西柳州5450 0 7）【摘要】随着现代科学技术的快速发展，人们物质生活水平持续提升，在发展技术的同时也开始重视绿色环保的要求，因此可持续发展逐渐成为了科技发展的一个主要方向。其中，新能源技术逐渐成为了实现可持续发展的一项重要技术，该技术不仅可以有效降低能源消耗量，还能够有效控制污染排放，实现环境保护，有效提升了能源使用效率。新能源汽车是国家当前大力支持推广的新型现代化汽车，是新能源技术的主要发展方向之一。其中空调系统在新能源汽车中属于重要关键的部分，是最主要的系统类型。文章对新能源汽车的空调控制系统应用开展探讨与分析，以期有助于优化汽车的能源应用情况。【关键词】新能源汽车；空调控制系统；可持续发展【中图分类号】U469.7Exploration on the Application of Air Conditioning Control System forAbstract:With the rapid development of modern science and technology and the continuous improvement of peoples materialliving standards.While developing technology,they also begin to attach importance to the requirements of green environmentalprotection.Therefore,sustainable development has gradually become a main direction of scientific and technological development.Among them,new energy technology has gradually become an important technology for achieving sustainable development.Thistechnology can not only effectively reduce energy consumption,but also control pollution emissions,achieve environmental protection,and effectively improve energy efficiency.New energy vehicles are a new type of modern vehicle that the country strongly supports andpromotes,and are one of the main development directions of new energy technology.The air conditioning system is an important andcrucial part in new energy vehicles,and is the most important system type.The article explores and analyzes the application of airconditioning control systems in new energy vehicles,in order to help optimize the energy application of vehicles.Key words:new energy vehicles;air conditioning control system;sustainable development引言新能源汽车利用现代化的科学技术，使车辆可以利用洁净燃料来实现运营，已成为当前汽车行业的重点建设目标。在汽车日常运作的过程当中，其空调系统能够直接对车内环境产生影响，针对新能源汽车的空调系统开展探讨与分析，有助于对车内空气质量、温度、湿度等进行合理调控。配合现代的新能源技术，能够促使新能源汽车的空调控制系统朝着更完善的方向发展，同时要求新能源技术研发人员基于车辆基础的功能性，融合空调系统调试技术，以实现对新能源汽车的整体研究和分析。1亲新能源汽车空调控制系统应用现状一般汽车的空调控制系统由发动机、输送管路控制系统、冷凝机、贮液箱、膨化阀和蒸馏器等共同构成，该控制系统【收稿日期】2 0 2 3-0 3-10【作者简介】唐桂勇，男，广西柳州人，柳州市金元机械制造有限公司技术中心主管，研究方向为汽车零部件设计开发与制造、工艺开发、项目管理。-52-【文献标识码】ANew Energy Vehicles【文章编号】10 0 8-1151(2 0 2 3)0 6-0 0 52-0 3中，压气机和冷凝器在汽车运行中产生的功率最大，而发动机则是由汽油引擎来向其提供动力。一般轿车在行驶的过程中靠电机来给空调装置进行驱动，所耗费的电力一般在2 0%以下，然而这些能量消耗依然会在一定程度上提升汽车的整体能耗。因此，如何合理降低能量消耗始终是汽车空调控制系统研发的一个主要问题。与传统的燃油汽车相比，新能源汽车的空调控制系统在结构上并没有太大区别，新能源汽车的空调控制系统主要由鼓风机、温度传感器、空调控制器、蒸发器以及膨胀阀等部件组成。在日常应用的过程中，其不仅能够帮助车内空间制冷，还能够进行制热处理。在制热功能中，主要运用了加热电热管以及PTc。但在当前常见的新型电动汽车内，空调压缩机不需要完全依靠无刷永磁直流电动机形成的动力。此类空调压缩机在制冷以及制热方面的实际效果都不够好，还可能对新能源汽车的发动续航方面造成不利影响。基于这一现状，国内大多数的汽车制造商家会选择使用蓄电池来直接为压缩机提供动力。汽车的续航水平也可能会受到区域差异性的影响，在冬季低温的北方城市中，电动汽车在冬季用于制热的能源能够占到汽车整体能源消耗的一半以上。尽管我国在新能源汽车领域取得了重大进展，但中国新能源汽车行业还存在许多问题需要攻破，这些问题如果得不到及时有效的解决，会对当今中国新能源汽车的发展产生很大的负影响 。2新能源汽车空调控制系统的主要技术2.1燃料电池余热利用空调系统燃料电池是在相关能源使用过程中与氧化剂间进行了相关化学反应，进而使发生化学反应所形成的能量实现了直接性的能量转化，在对空调系统进行控制的过程当中，借助燃料电池余热系统，可以将电池的多余能量采用某种方法转换为蒸汽、废热和温水，通过转化设备把这些电能当做主要的动力源来作为空调的能量供应，运用这一技术既能够为空调运作提供充分的动力，又能够使其转化成为汽车运作所需的电量，并在供电工作中能够把一半以上的能量进行合理转化，运用转化系统反复利用余热，进而实现燃料电池应用效率的提升。特别是在现阶段，随着国内新能源汽车行业建设步伐的加快，新能源企业的竞争力不断增强，减少汽车的能源消耗量、有效提升其续航能力是目前新能源汽车研发的主要方向，也是各新能源汽车企业研究的共同目标。在对空调控制系统的研发与应用上，合理运用燃料电池对汽车的能源使用率以及经济性问题均有着较好的改善功能，进而使得电池在具体的汽车能源中得以最大程度的使用，提高汽车的稳定能力。在汽车运行过程中，会出现电池过热等情况，直接或间接影响汽车各方面的使用性能，可以合理地利用这部分热能，将电池所带来余热电能直接用于汽车的制热功能，节约电能消耗，实现能源的可持续利用，符合新能源汽车技术发展方向。燃料电池余热系统原理如图1所示。DC-DC用电设备电源模块温差发电模块燃料电池堆氢气供应系统、空气供应系统源利用率以及环境效益等方面来看，氢燃料电池比以汽油和甲醇为燃料的电池更符合当今社会的发展，其整个循环过程中不会产生有害物质的排放，目前燃料电池以电解质的原理可分为以下五种：质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、磷酸燃料电池（PAFC）2 。2.2热泵式空调系统在汽车空调系统实际运作的过程当中，会存在智能调节以及直热调节灯调节形式，热泵型汽车中央空调系统技术主要是利用热泵技术来实现对汽车内部的制热效果，理论上热泵型中央空调系统在实际使用的过程当中，能够取得良好的智能效比，符合当前新能源汽车行业不断发展提出的需求；同时，热泵型中央空调系统的动力方案为电动压缩机，拥有相对单一的能量供应方案，新能源车在运行过程中和热泵型中央空调系统之间的环境影响基本可忽略不计。热泵型空调器主要包含室内外热交换器、电磁阀、压缩机、毛细管、气液分离器和四通阀门等配件，这一系统的主要工作原理（见图2）如下：热泵式空调机工作在冷却状态时，四通阀换向实线连接，此时车室内外对流换热器形成挥发器，再通过车外对流换热器形成冷凝器，由室内外对流换热器来的温度低压过热气流经四通阀门和消音器流入过液固分离器并分离出液态，然后干过热气被压缩机吸入压缩形成高温高压的废气排出，废气经四通阀门流入户外换热器放热冷却，形成过冷液，过冷液经毛细管电阻减压后形成低温低压二相流体阻力，进入室内换热器蒸发冷凝（此时车内空气被降温），再一次经四通阀门和气液分离器进入下一个循环系统 2 。热泵中央空调装置内设有PTC电力加热器，PTC热敏电阻器件有着随温度水平的不同，其有功功率相应增大或缩小的不同功能，在冬天温度为零下10 时，PTC有功功率相应降低，随着电阻值的减少会产生大量的热能，能够将车内的温度控制在2 6 3。另外，当空气通过车辆门窗周边时会把气体排出，这一过程能够让汽车中的空气持续处在流动状态燃料电池三通阀余热系统散热器O冷却循环水泵下，可以保障车内的空气质量，同时也可以在外界温度较低的情况下，让车内维持在一个舒适的温度。在车辆内部空气对外排放的过程中，通过车辆的门窗进行排放的过程还能够有效帮助门窗进行除霜，运用空气循环控制系统来对车辆内部温度进行调节，借助热泵式空调控制系统，也能够有效开展温度控制，该技术具有良好的温度调控能力，非常适用于现阶段人们的生活中。图1燃料电池余热系统原理示意图将燃料电池余热系统与空调控制系统结合起来，还要依据实际需要来进行选择。一般来说，在汽车使用的空调控制系统中，较为常见的是吸入式制冷空调系统，此系统能有效合理地利用燃料电池产生的余热，能够对汽车内的温度进行科学调节，在使用时利用燃料电池余热通过置换系统实现空调的制冷或者制热，这一技术的合理运用能够有效减少空调控制系统的能量消耗，还能有效提升汽车的续航能力，逐渐被普遍应用在车辆内部的温度控制系统中。从节约成本、能室外机四通阀室电磁阀至外热交换器卤消音器压缩机气液分离器单向阀毛细管过滤器图2 热泵式空调系统原理示意图室内机1室内热交换器1111-53-2.3智能化空调控制系统新能源汽车在持续发展的过程当中，借助大量的智能控制系统，以实现对空调的整体控制，是现阶段新能源汽车的发展的主要方向，汽车中使用的电子设备种类与数量越来越多。国内正处于互联网技术快速发展的阶段，汽车电子网络化建设开始受到社会各界的重视，研究运用网络资源实现共享，进而有效提升空调的可操作性。新能源汽车的空调控制系统结合多种人工智能控制技术，能够进一步提升空调控制系统的运作效率，将丰富的智能化配置运用于整体空调控制系统的核心技术上。例如：采用CAN总线汽车空调控制系统的设备技术，可以分别对车辆内部的不同分区实现控制，同时也具有故障检测的能力，利用这一技术可以对汽车总体运转状况进行监测，可以掌握空调系统使用的总能耗，可以掌握当前车辆能够行驶的公里数，并且通过系统的大数据分析技术，使智能空调控制系统更加科学、合理地分析处理数据，从而达到新能源汽车车内对空气温度、湿度和新鲜度的高智能化管理 4。另外，通过组建智能化空调的数据模型，利用智能网络控制以及模糊控制等方式进行研究分析对比，实现对空调控制系统中制冷、制热功能模式有效合理的控制。运用数字化的温度传感装置，能够收集并分析车辆内部的温度调节情况，运用ARM处理装置来开展数据处理，进而实现对系统的有效调控。此类处理方式具有处理速率快、电路简单等优势，能够更便利地进行功能扩展，同时也是当前常见的镶入式技术手段。在对汽车空调进行控制的过程中，借助远程控制装置，应用无线模板的沟通设备来进行命令的调整。在实际实施的过程当中，使用者能够借助网络朝车辆传递命令，汽车中的接收装置在接收到数据信息后，可以远程进行调整与控制，还能够实现对车辆空调的智能化操控，完成对使用者信息的检测与验证，保障汽车运作的稳定性与安全性 5。3亲新能源汽车空调控制系统未来发展趋势新能源汽车将成为节能减排重要领域中的重点部分，在未来数年的发展中，新能源汽车将攻克越来越多充电和续航等相关方面的技术难题，也将会使人们更加重视新能源汽车的发展实用性。其趋势将是利用高品位再生能源的比例不断增加，资源利用效益不断提高，新能源汽车的空调装置作为汽车能源消耗的重点部分，必需适应这一趋势。中央空调系统主要的两个耗能单元分别是制冷系统和制热系统，大部分能源消耗集中在压缩机上，压缩机通常要求同时消耗发电机功率和电力等较高品位的能量，其中制热系统的电源需求量更高一点，但该系统可以利用余热等低品位的能源。在ECU技术中，“变排量控制”技术的引入，使电动汽车空调控制系统的自动化程度得到了有效的提高。未来的智能化新能源空调控制系统的优点如下 2 。第一，可以按照汽车内的荷电能力、温度差以及整车所承载的热流量变化为依据，运用神经网络、模型推理、智能控制等算法，以及利用车联网技术对风机速度、风阀开度、压缩机输出功率等致动器进行控制，并对汽车的运行状况进行控制，从而对汽车人机互动系统以及汽车空调管理系统的设计和智能控制加以支持。第二，可以对中央空调的集成化技术加以利用，通过二次利用的能量耗损量，即保证车辆电池在一般状态下，可以充分利用消耗形成的能量，以此减少中央空调所需的能源消耗。在汽车的使用过程中，还可以将电池能源的能量损失直接应用到汽车的中央空调控制系统上，以提升能源的利用效果；还可充分利用能源消耗所产生的热能，以实现对汽车车内环境温度的加热，从而减少能源消耗；还可将热泵空调技术逐步应用于控制车辆的压缩机，以达到减少能源消耗的目标。热交换的应用也是重要的研究内容，它可以合理利用汽车在空调制冷时损失的热量，不仅以此降低了发动机在汽车续航当中所承担的压力，而且能够有效提高空调系统工作效率，保证了能源应用的智能化。在未来的研发进程中，会着重进行新能源汽车电池和智能空调系统的集成化设计，以实现电池在正常运行的情况下，充分利用能源消耗过程中产生的能量，从而实现汽车空调控制系统的节能降耗，进而提升新能源汽车的续航性能。4结束语我国越来越重视可持续发展的重要性，新能源技术作为一类具有代表性的绿色技术，其持续高速发展对新能源汽车的开发产生了巨大的推进作用，具有良好的发展前景。同时，新能源技术所具备的优势也逐渐显露出来。空调控制系统是新能源汽车中的核心构成部分，对空调控制系统开展应用探讨与分析十分重要。当前，国内外关于新能源汽车的空调控制器已进行了相应的研发，技术有所提高，但目前还未完成新能源汽车空调智能管理方面的研究，需要基于现有基础对有关技术开展持续研究，进而推动技术水平的有效提升，让空调控制系统能够具备良好的控制水平，进而持续完善新能源汽车的续航能力，以期做到在控制汽车能源消耗的同时还能够提升新能源汽车的总体应用能力。【参考文献】1 阿孜古丽阿不力孜新能源汽车产业现状及发展对策研究 .福建质量管理，2 0 19(2 1):7 0.2 王永.新能源汽车空调控制系统研究 .汽车世界，2020(14):19.3 查御宇.新能源汽车空调控制系统分析 J.汽车测试报告,2 0 2 2(7):10 0-10 2.4 吉文哲，翟明新新能源汽车空调控制系统应用研究 .时代汽车，2 0 2 2(3):10 4-10 5.5 王豪.新能源汽车空调智能控制系统设计探索 .时代汽车，2 0 2 2(11):115-117.-54-