纯电动客车空调系统参数匹配与设计研究

由于电动汽车车载动力电池能量有限,为了保证电动汽车足够的续驶里程,电动汽车所采用的空调系统必须具有较高的能效比,即在满足整车空调系统性能前提下尽可能减少空调系统能量消耗。论文结合吉林省科技发展计划项目“某纯电动客车的研究开发”,针对某型号纯电动客车空调系统设计与参数匹配开展了如下研究工作: 在分析汽车周围环境扰量并收集相关气象资料的基础上,根据车体传热机理建立了计算汽车空调冷热负荷的数学模型。利用所得到的计算模型,结合样车车体结构参数,计算得到样车所需的冷热负荷值。 通过研究比较各种电动汽车空调制冷制热解决方案优缺点和适宜条件,确定了采用单独制冷空调系统加装电暖风系统的实施方案。依据所确定的方案,先后进行了空调制冷系统电动压缩机驱动方式的选择,电动压缩机、换热器、节流膨胀阀等相关部件的选型等工作,详细介绍了驱动电机的调速控制系统及工作原理,最后,从满足空调使用要求和电动客车布置条件出发,给出了空调系统在整车上的布置方案。 从汽车空调制冷原理出发,进行了空调制冷系统的参数匹配计算。首先,根据电动客车空调系统的使用条件,确定了系统运行工况和热力循环压焓图。通过引入空调系统热力循环计算模型,结合前面得到的制冷负荷值,计算得到了系统匹配参数,并分析了相关参数之间的关系。最后结合某公司压缩机和电机性能指标,确定了所选择的压缩机和驱动电机。 在Matlab/Advisor环境下,构建了某设计样车的仿真模型,仿真分析了空调的使用对整车动力性和续驶里程的影响,仿真结果表明,一方面,由于空调系统所消耗的功率直接取自于蓄电池而非整车驱动电机,在蓄电池输出功率足够大的时候,空调的使用是不会对整车动力性产生影响的;另一方面,空调系统的使用会大大降低整车的续驶里程,但随着行驶工况不同,续驶里程降低的程度有所不同。