汽車專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯中英文電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】development. 2. characteristics:. syst

　　

【正文】 就是把車廂內(nèi)的溫度、濕度、空氣清潔度及空氣流動(dòng)性保持在使人感覺舒適的狀態(tài)。在各種氣候環(huán)境條件下，電動(dòng)汽車車廂內(nèi)應(yīng)保持舒適狀態(tài)，以提供舒適的駕駛和乘坐環(huán)境。另外，擁有一套節(jié)能高效的空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)汽車開拓市場(chǎng)也起到至關(guān)重要的作用。因此，在開發(fā)研制電動(dòng)汽車同時(shí) ,必然也要對(duì)其配套的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與研制。 對(duì)于目前傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)，制冷主要采用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)進(jìn)行降溫，而制熱主要采用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的余熱。而對(duì)于電動(dòng)汽車中的純電動(dòng)汽車以及燃料電池汽車 來說，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)作為空調(diào)壓縮機(jī)的動(dòng)力源，也不能提供作為汽車空調(diào)冬天制熱用的熱源，因此無(wú)法直接采用傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的解決方案；對(duì)于混合動(dòng)力車型來說，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方式多樣，故空調(diào)壓縮機(jī)也不能采用發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的方案。綜合以上原因，在電動(dòng)汽車的開發(fā)過程中，必須研究適合電動(dòng)汽車使用的新型空調(diào)系統(tǒng)。對(duì)于電動(dòng)汽車來說，車上擁有高壓直流電源，因此，采用電動(dòng)熱泵型空調(diào)系統(tǒng)，壓縮機(jī)采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，成為電動(dòng)汽車可行的解決方案。 二、電動(dòng)汽車空調(diào)的特點(diǎn) 電動(dòng)汽車空調(diào)與普通空調(diào)裝置相比，電動(dòng)汽車空調(diào)裝置以及車內(nèi)環(huán)境主要有以下特點(diǎn) ： 汽車空調(diào)系統(tǒng)安裝在運(yùn)動(dòng)的車輛上，要承受劇烈而頻繁的振動(dòng)與沖擊，要求電動(dòng)汽車空調(diào)裝置結(jié)構(gòu)中的各個(gè)零部件都應(yīng)具有足夠抗振動(dòng)沖擊的強(qiáng)度和良好的系統(tǒng)氣密性能； 電動(dòng)汽車大部分屬于短距離代步，乘坐時(shí)間較短，加上電動(dòng)汽車內(nèi)乘員所占空間比大，產(chǎn)生的熱量相對(duì)較多，相對(duì)熱負(fù)荷大，要求空調(diào)具有快速制冷、制熱和低速運(yùn)行能力； 電動(dòng)汽車空調(diào)使用的是車上蓄電池提供的直流電源，壓縮機(jī)工作效率高，控制可靠性高，維護(hù)方便； 汽車車身隔熱層薄，而且門窗多，玻璃面積大，隔熱性能差，電動(dòng)汽車也不例外，致使車內(nèi)漏熱嚴(yán)重； 車內(nèi)設(shè)施高低不平且有座椅，氣流分配組織困難，難以做到氣流分布均勻。 三、國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀 8 早期的國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車由于受到蓄電池能力的限制，為了不影響電動(dòng)汽車的續(xù)行里程，大多數(shù)電動(dòng)汽車都沒有配備空調(diào)系統(tǒng)。 隨著國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車逐步產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化，電動(dòng)汽車必然要配備空調(diào)系統(tǒng)。由于受到電動(dòng)汽車獨(dú)特性影響，對(duì)于電動(dòng)汽車中的純電動(dòng)汽車以及燃料電池汽車來說，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)作為空調(diào)壓縮機(jī)的動(dòng)力源，也不能提供作為汽車空調(diào)冬天制熱用的熱源，國(guó)內(nèi)汽車廠家就從傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行部分替換設(shè)計(jì)， 將燃油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的壓縮機(jī)替換成直流電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)，控制上相應(yīng)改變，來完成空調(diào)制冷的功能，目前替換設(shè)計(jì)效果基本能解決電動(dòng)汽車空調(diào)的制冷問題，但制冷效率有待提高。由于沒有燃油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的余熱，制熱功能國(guó)內(nèi)廠家目前主要采用 PTC 加熱和電熱管加熱，這些加熱模式雖能滿足制熱效果，但這些加熱模式都是硬消耗電動(dòng)汽車上的蓄電池電能，制熱效率相對(duì)較低，影響電動(dòng)汽車的續(xù)行里程。 在空調(diào)的主要零部件選用上，目前國(guó)內(nèi)的電動(dòng)汽車除了壓縮機(jī)和控制模式，其他主要零部件還是沿用燃油汽車空調(diào)的零部件，冷凝設(shè)備主要用的是平行流冷凝器，蒸發(fā)設(shè)備主要用的是層疊式蒸發(fā)器，節(jié)流裝置仍然是熱力膨脹閥，制冷劑仍然是 R134a。 據(jù)不完全了解，國(guó)內(nèi)在大力開發(fā)電動(dòng)汽車的廠家如奇瑞、比亞迪、一汽、上汽、江淮等目前電動(dòng)汽車空調(diào)配套情況基本差不多，都處于上述的發(fā)展現(xiàn)狀。 國(guó)外電動(dòng)汽車空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外電動(dòng)汽車空調(diào)發(fā)展相對(duì)國(guó)內(nèi)來說較成熟，國(guó)外電動(dòng)汽車空調(diào)不乏有跟國(guó)內(nèi)相似的模式，但在熱泵電動(dòng)汽車空調(diào)上已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ) ，日本本田純電動(dòng)車就采用了電驅(qū)動(dòng)熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)中內(nèi)置了一個(gè)反換流器控制壓縮泵。此外，在特別寒冷的地區(qū)使用時(shí)，部分車型顧客可以選裝一個(gè)燃油加熱器采暖系統(tǒng)。 日本 電裝 （ DENSO）公司早在幾年前就開發(fā)了采用 R134a制冷劑的電動(dòng)汽車熱泵型空調(diào)系統(tǒng)，其在熱泵系統(tǒng)的風(fēng)道中采用了車內(nèi)冷凝器和蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)。 電裝 （ DENSO）公司在 2021年還開發(fā)了由于自然工質(zhì) CO2良好的熱物理性能，日本電裝公司也為電動(dòng)車開發(fā)了一套 CO2熱泵空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)也采用了在風(fēng)道內(nèi)設(shè)置 2個(gè)換熱器的方案，與 R134a系統(tǒng)不同的是當(dāng)系統(tǒng)為制冷模式時(shí)，制冷劑同時(shí)流經(jīng)內(nèi)部冷凝器和外部冷凝器。 為了減少空調(diào)對(duì)蓄電池的電能消耗，美國(guó) Amerigon公司開發(fā)了空調(diào)座椅，這種空調(diào)座椅上裝有熱電熱泵，熱電熱泵的作用就是通過需要調(diào)溫的空間之外的水箱轉(zhuǎn)移熱量，從而實(shí)現(xiàn)需要調(diào)溫的空間制冷或制熱。這種空調(diào)座椅除了節(jié)能還可以改善駕駛、乘坐的舒適性，在電動(dòng)汽車上配套使用比較適合。 因此，國(guó)外電動(dòng)汽車空調(diào)從節(jié)能高效和實(shí)用性上有所突破，國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車空調(diào)行業(yè)應(yīng)積極向國(guó)外先進(jìn)技術(shù)學(xué)習(xí)、借鑒，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新突破。 四、電動(dòng)汽車空調(diào)的發(fā)展趨勢(shì) 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)能量來源于蓄電池，有別于傳統(tǒng)燃油汽車，使得它的空調(diào)系統(tǒng)也不同于燃油汽 車空調(diào)，由于作為驅(qū)動(dòng)能量來源的蓄電池容量有限，空調(diào)系統(tǒng)的能耗對(duì)電動(dòng)汽車的續(xù)行里程有較大的影響。同燃油汽車相比，對(duì)電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能高效提出了更高的要求。 9 同時(shí)，電動(dòng)汽車空調(diào)必須要解決制冷、制熱兩大問題。根據(jù)電動(dòng)汽車特有性質(zhì)，目前電動(dòng)汽車空調(diào)可采用熱電（偶）空調(diào)系統(tǒng)和電動(dòng)熱泵型空調(diào)系統(tǒng)。 熱電（偶）電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng) 該項(xiàng)技術(shù)具有很多適合電動(dòng)汽車使用的特點(diǎn)，并且與傳統(tǒng)機(jī)械壓縮式空調(diào)系統(tǒng)相比，熱電空氣調(diào)節(jié)具有以下特點(diǎn) : ① 熱電元件工作需要直流電源 。 ② 改變電流方向即可產(chǎn)生制冷、制熱的逆效果 。 ③ 熱電制 冷片熱慣性非常小，制冷時(shí)間很短，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，制冷片就能達(dá)到最大溫差 。 ④ 調(diào)節(jié)組件工作電流的大小即可調(diào)節(jié)制冷速度和溫度，溫度控制精度可達(dá) ℃，并且容易實(shí)現(xiàn)能量的連續(xù)調(diào)節(jié) 。 ⑤ 在正確設(shè)計(jì)和應(yīng)用條件下，其制冷效率可達(dá) 90%以上，而制熱效率遠(yuǎn)大于 1。 ⑥ 體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，有利于減小電動(dòng)汽車的整備質(zhì)量 。可靠性高、壽命長(zhǎng)并且維護(hù)方便 。沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，因此無(wú)振動(dòng)、無(wú)摩擦、無(wú)噪聲且耐沖擊。 熱泵型電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng) 該熱泵型空調(diào)系統(tǒng)是在原有燃油汽車上進(jìn)行改進(jìn)的，壓縮機(jī)是由永磁直流無(wú)刷電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，該系統(tǒng)與普通的熱泵空調(diào)系統(tǒng)并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，由于在電動(dòng)車上使用，壓縮機(jī)等主要部件有其特殊性。而且國(guó)外熱泵技術(shù)具備了一定的基礎(chǔ)，該技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是制冷、制熱效率高，相關(guān)企業(yè)開發(fā)的全封閉電動(dòng)渦旋壓縮機(jī)，是由一個(gè)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過制冷劑回氣冷卻，具有噪聲低，振動(dòng)小，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。在測(cè)試條件為環(huán)境溫度 40℃，車內(nèi)溫度 27℃，相對(duì)濕度 50％的工況下，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)它能以 1kW的能耗獲得 ；當(dāng)環(huán)境溫度為 l0℃， 車內(nèi)溫度 25℃，以 1kW的能耗可以獲得 。在 l0℃～ 40℃的環(huán)境溫度下，均能以較高的效率為電動(dòng)汽車提供舒適的駕乘環(huán)境。若能在零部件技術(shù)上得到改進(jìn)，相應(yīng)效率還可以得到提高。 綜合以上所述，從空調(diào)技術(shù)成熟性和能源利用效率比較來看，對(duì)于熱電（偶）電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)，目前存在著熱電材料的優(yōu)值系數(shù)較低，制冷性能不夠理想，并且熱電堆產(chǎn)量受到構(gòu)成熱電元件的蹄元素產(chǎn)量的限制。不具備電動(dòng)汽車空調(diào)節(jié)能高效的要求。這使得電動(dòng)汽車空調(diào)更傾向于選用節(jié)能高效的熱泵型空調(diào)，該技術(shù)方案對(duì)于不同類型電動(dòng)汽車通用性較好，并且對(duì) 整車結(jié)構(gòu)改變較小，是將來電動(dòng)汽車空調(diào)發(fā)展趨勢(shì)。 目前熱泵型電動(dòng)汽車空調(diào)最大的軟肋是低溫制熱問題，尤其是在東北地區(qū)，這也是將來該行業(yè)研究難題之一。為了使熱泵型電動(dòng)汽車空調(diào)更節(jié)能高效，可以從以下幾個(gè)角度去著重解決： ① 開發(fā)更高效的直流渦旋壓縮機(jī)； ② 開發(fā)控制更精準(zhǔn)、更節(jié)能的硅電子膨脹閥； ③ 采用高效的過冷式平行流冷凝器； ④ 改善微通道蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)，使制冷劑蒸發(fā)更均勻。 10 此外，電動(dòng)汽車開門的次數(shù)以及在行車中受車速、光照、怠速等因素的影響，空調(diào)濕熱負(fù)荷大。壓縮機(jī)乃至整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)都要適應(yīng)這種多因素變化的工況，因此熱泵型電動(dòng)汽車 空調(diào)系統(tǒng)變工況設(shè)計(jì)尤為重要。