新能源汽車熱泵空調(diào)

新能源汽車熱泵空調(diào)摘要：隨著國(guó)家的發(fā)展越來(lái)越好，汽車技術(shù)也在不斷更新，新的空調(diào)系統(tǒng)也隨著時(shí)間出現(xiàn)。但能實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效供暖和制冷的空調(diào)系統(tǒng)并不多，其中熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它在制熱模式下具有高效PTC電加熱器的特點(diǎn)。新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理與傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)相同，只是驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的方式和產(chǎn)生熱風(fēng)的方式不同。新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的電動(dòng)壓縮機(jī)由高壓電驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)壓縮來(lái)自蒸發(fā)器的低溫低壓蒸汽，將其加壓至冷凝器并使制冷劑在系統(tǒng)周圍循環(huán)。關(guān)鍵詞：新能源；汽車熱泵；空調(diào)引言從工作原理角度來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)燃油和新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)工作原理相同，只是在暖風(fēng)產(chǎn)生方式和驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)方式方面，有一定的差異性。通過(guò)高壓電，新能源汽車能夠驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)電動(dòng)壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮，電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)能夠在冷凝器中加壓低壓低溫的蒸汽，從而循環(huán)環(huán)繞制冷劑系統(tǒng)。1新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理分析1.1熱泵空調(diào)溫控原理其實(shí)熱泵空調(diào)的原理并不復(fù)雜，無(wú)論在制冷還是制熱的情況下都只能對(duì)熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)移。車內(nèi)制冷時(shí)，電動(dòng)壓縮機(jī)將高溫低壓的冷媒壓縮成高溫高壓的液體，通過(guò)閥的控制使液體流向車外換熱器，由于車外溫度相比而言較低，冷媒降溫成為低溫高壓的液體，經(jīng)過(guò)膨脹閥后，冷媒膨脹為低溫低壓的液珠流入車內(nèi)換熱器，使車內(nèi)氣體溫度下降。然后冷媒轉(zhuǎn)化為高溫低壓的氣體，再流向電動(dòng)壓縮機(jī)。如此循環(huán)，達(dá)到車內(nèi)制冷效果。車內(nèi)制熱時(shí)，電動(dòng)壓縮機(jī)將高溫低壓的冷媒壓縮成高溫高壓的液體，通過(guò)閥切換冷媒流向，流向車內(nèi)熱交換器，這時(shí)車內(nèi)溫度因此升高，同時(shí)冷媒降溫成為低溫高壓的液體，流經(jīng)電子膨脹閥后，冷媒膨脹為低溫低壓的液珠流向車外換熱器內(nèi)；而冷媒比車外溫度低，冷媒吸收車外氣體的熱量，轉(zhuǎn)化為高溫低壓的氣體，再流向電動(dòng)壓縮機(jī)。如此循環(huán)，達(dá)到車內(nèi)制熱效果。本質(zhì)上是通過(guò)多個(gè)閥的組合控制，切換冷媒的流動(dòng)方向，使冷凝器和蒸發(fā)器的角色不斷的互換，同時(shí)配合電動(dòng)壓縮機(jī)從而達(dá)到制冷制熱的效果。以上功能的實(shí)現(xiàn)由熱泵空調(diào)控制器實(shí)現(xiàn)。1.2PTC加熱器太陽(yáng)能輔助熱泵系統(tǒng)工作原理分析PTC加熱器在空調(diào)加熱系統(tǒng)中應(yīng)用效果良好，能夠明顯提升車內(nèi)舒適度。但應(yīng)用PTC加熱器的過(guò)程中會(huì)消耗新能源汽車電能，這對(duì)電力驅(qū)動(dòng)的新能源汽車來(lái)說(shuō)將會(huì)降低續(xù)航長(zhǎng)度。太陽(yáng)能輔助熱泵技術(shù)是通過(guò)使用太陽(yáng)能作為能源，利用電池板收集太陽(yáng)能，最終轉(zhuǎn)化成空調(diào)系統(tǒng)輔助性能源，從而起到調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度的作用，在使用過(guò)程中不會(huì)影響新能源汽車的續(xù)航能力。燃料電池余熱空調(diào)系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)收集電池余熱加以利用，形成空調(diào)系統(tǒng)能源，這項(xiàng)技術(shù)更符合新能源驅(qū)動(dòng)理念，是當(dāng)前生態(tài)環(huán)保性能較好的空調(diào)系統(tǒng)能源利用方式。燃料電池余熱的產(chǎn)生途徑是，在燃料轉(zhuǎn)化為新能源汽車動(dòng)力以后，將會(huì)有55%?65%的能量剩余，而剩下的能量能夠通過(guò)轉(zhuǎn)化裝置是實(shí)現(xiàn)再利用，剩余能源供應(yīng)到空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，利用空調(diào)設(shè)備，可以對(duì)車內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，這種技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用，具備良好的經(jīng)濟(jì)性。使用燃料電池余熱進(jìn)行車內(nèi)空氣制冷，工作原理為吸收式制冷模式，能源也是來(lái)自汽車燃料電池余熱，這種余熱的主要獲取途徑是燃料電池在使用時(shí)所產(chǎn)生的冷卻水，因此空調(diào)系統(tǒng)對(duì)能源的消耗非常低，不會(huì)影響新能源汽車的續(xù)航能力，符合新能源汽車的環(huán)保概念。2熱泵空調(diào)故障診斷研究車用熱泵空調(diào)系統(tǒng)中常見(jiàn)的故障為：壓縮機(jī)內(nèi)泄漏故障；冷凝器側(cè)空氣流量不足故障，即冷凝器管路出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致空氣側(cè)流量降低；蒸發(fā)器側(cè)空氣流量不足故障，即蒸發(fā)器管路出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致空氣側(cè)流量降低；液體管路阻塞故障，即液體管路變形或干燥器過(guò)濾器結(jié)垢；制冷劑充注量不足或充注量過(guò)多。故障原因主要集中在壓縮機(jī)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等方面，由于壓縮機(jī)由高壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以在高壓系統(tǒng)的電路檢查與處理時(shí)，必需由經(jīng)過(guò)車輛高壓系統(tǒng)操作培訓(xùn)的專業(yè)維修人員來(lái)操作，操作時(shí)要做好安全防護(hù)措施，嚴(yán)格按照安全維修操作規(guī)程對(duì)高壓系統(tǒng)斷電后方可進(jìn)行。鼓風(fēng)機(jī)與風(fēng)門電機(jī)電路的控制傳統(tǒng)電路基本一樣，熱泵空調(diào)系統(tǒng)故障診斷思路與傳統(tǒng)汽車空調(diào)差異不大，可用故障診斷儀讀取故障碼對(duì)相應(yīng)模塊進(jìn)行檢查。3新能源汽車空調(diào)技術(shù)發(fā)展策略從新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，雖然多樣化系統(tǒng)方案的應(yīng)用發(fā)揮設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足當(dāng)下的需求，獲得不錯(cuò)的成效，但是也存在著各類技術(shù)缺陷，需要加以完善和優(yōu)化。新型能源汽車產(chǎn)品，其配置的熱管理系統(tǒng)較為復(fù)雜，比如空調(diào)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)等。就當(dāng)前的發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，純電動(dòng)汽車產(chǎn)品，不再配置發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備制熱，利用PTC電加熱器實(shí)現(xiàn)所需的功能，會(huì)使得產(chǎn)品的性能受到很大的影響，比如降低電量、縮短產(chǎn)品的續(xù)航里程，但是配套熱泵系統(tǒng)進(jìn)行制熱，則能夠克服上述問(wèn)題，使得行駛里程得到了提升。當(dāng)前使用的基于熱泵管理制熱方案進(jìn)行取暖，具有較強(qiáng)的能源優(yōu)勢(shì)，被積極推廣應(yīng)用。從制冷的角度分析，新型能源汽車，應(yīng)用風(fēng)冷方法、液冷方法、直冷方法。若想推動(dòng)新型能源汽車的持續(xù)化發(fā)展，需要克服當(dāng)前存在的技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)行技術(shù)研究。具體如下：（1）結(jié)合車輛續(xù)航問(wèn)題，進(jìn)行技術(shù)攻克。當(dāng)前新能源汽車的使用，普遍反映出寒冷季節(jié)續(xù)航能力下降的問(wèn)題，車主不敢開(kāi)空調(diào)，在新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)方面，要結(jié)合此情況，加大技術(shù)研究，減少空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗。（2）優(yōu)化相關(guān)設(shè)備的性能。新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用，面臨著系統(tǒng)復(fù)雜與體積大等難題，影響著技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值發(fā)揮，需要加大設(shè)備性能的優(yōu)化力度，提高新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的整體水平，保障系統(tǒng)功能作用的有效發(fā)揮。（3）降低能源消耗。若想不斷提高新能源汽車的競(jìng)爭(zhēng)力，需要不斷降低空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，滿足使用需求的同時(shí)，減少能源消耗，達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。新型能源汽車空調(diào)技術(shù)的發(fā)展策略如下：（1）加大技術(shù)的研究力度。不同于傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品，此類產(chǎn)品不僅要達(dá)到低能源消耗的要求，同時(shí)還需要滿足消費(fèi)者的需求，進(jìn)而帶動(dòng)產(chǎn)品的銷售。對(duì)于當(dāng)前存在的空調(diào)使用和續(xù)航能力相矛盾的問(wèn)題，除了優(yōu)化空調(diào)技術(shù)外，還要加大對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)和電池等的研究力度，提高續(xù)航能力，為消費(fèi)者提供良好的車內(nèi)空調(diào)服務(wù)，同時(shí)提供優(yōu)質(zhì)的出行服務(wù)。（2）提升零部件的產(chǎn)品性能。汽車產(chǎn)品配套的空調(diào)部件、熱管理系統(tǒng)部件等，其性能水平的高低，關(guān)系著系統(tǒng)運(yùn)行的效率。當(dāng)前新型能源汽車產(chǎn)品中，空調(diào)系統(tǒng)配套的新生零部件，包括電動(dòng)壓縮機(jī)裝置以及電子膨脹閥等，還存在著技術(shù)不成熟等問(wèn)題，需要進(jìn)行深度研究，提高產(chǎn)品的性能水平，促使系統(tǒng)整體運(yùn)行水平得到提高。（3）加大技術(shù)和數(shù)據(jù)的積累。從空調(diào)技術(shù)的研發(fā)角度來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)，其有著豐富的技術(shù)資料和數(shù)據(jù)支持，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，技術(shù)日益成熟，因此系統(tǒng)的性能不斷優(yōu)化，新型能源汽車產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間比較短，缺少技術(shù)積累以及數(shù)據(jù)積累的過(guò)程，在很多技術(shù)的研發(fā)方面，還有著很大的挑戰(zhàn)，需要加大技術(shù)與數(shù)據(jù)的積累，為新型能源汽車空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，著力解決存在的技術(shù)問(wèn)題，推動(dòng)其持續(xù)化發(fā)展。結(jié)語(yǔ)新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)在工作原理方面存在一定差異，但故障類型基本相似，在新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)故障檢修過(guò)程中，需要了解設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)造，了解空調(diào)系統(tǒng)工作原理，