新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术的应用

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 新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术的应用
摘要:涡旋压缩机是新能源汽车空调系统的关键组成部分,其中的性能往往对车辆的相关运行具有较为重要的影响。本文不仅介绍了新能源汽车空调系统原理及相应的电动压缩机自动控制系统,而且对电动涡旋压缩机的选型策略及新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术应用进行了相关分析,仅供同行参考。
关键词:涡旋压缩机;新能源汽车;关键技术;应用
1 新能源汽车空调系统原理及电动压缩机自动控制系统
随着汽车尾气排放量的逐步增加,空气污染逐步受到更多的威胁。同时,车辆的能源逐渐短缺,现在已经变成传统汽车行业的一大问题。然而,尽管使用新能源汽车现在有好处,但现在由于车辆太多也导致了一系列问题,这使得新能源汽车的推广也受到限制。因此,即使车辆将驱动源改为压缩机,这也无法解决其相应的汽车的情况。(新能源汽车空调系统见图1)
图1新能源汽车空调系统
本文研究了由相应的压缩机以及控制器组成的新能源汽车空调压缩机控制技术。其中的压缩机采用的是永磁体设计,能够在其中的气隙磁场中产生一定的电磁力。其中的电动压缩机的控制器是的涡旋式电动压缩机,它的特点是体积小。同时电动压缩机控制器往往可以通过相应的网络接收一定的调速信号,并能够控制其中的压缩机的启动与停止。
2 电动涡旋压缩机的选型策略
在新能源汽车中使用的电动涡旋压缩机往往决定了相关车辆的各项性能。因此,我们应该需要不断改进其中的压缩机控制技术,这样才能够保障未来新能源汽车真正的发展。因此,在其中的电动压缩机的选型上,本文将对V80APU新能源汽车的选型进行相应的验证
与一定的分析,从而更好的得出更加正确的选型策略。V80APU(5人满载)其中配备了单空调系统,总制冷量为4.8KW。为了验证电动压缩机与V80APU整车的匹配程度,对车厢的噪音以及其中的系统的制冷能力进行一定的测试与分析分析。
2.1V80-APU系统散热能力
由于其中的空调制冷量表中的所有压缩机种类相对而言较多,本文可以从E66和GEN2(2号机组)两种电动压缩机的所有流行机型入手,并以此为相应的研究对象并进行一定的实验。其中,E66和GEN2压缩机的排量分别为66cc和33cc。目前的测试条件是:0.5°C±27°C=蒸发器侧的干球温度;0.5℃*19.5=湿球温度;0.5°C±35°C=冷凝器侧干球温度。测试结果:V80APU空调系统配备E66电动压缩机时,其中的最大制冷量为6.65kW,而压缩机转速为4500rpm时功耗为4.2kW。如果压缩机转速为6000rpm,系统往往可实现一定的5.33kW的制冷量和2.16kW的功耗。这往往表明在E66和2号机组能够更好的满足V80APU新能源汽车空调系统制冷,并且后者的功耗往往要优于前者。
2.2舱内噪声
其中的压缩机噪音是V80APU发动机在待机或停机状态下最大的声源,因此本次测试可以评估压缩机噪音对2号机组和E66的影响。评价条件:当发动机停止运转,压缩机转速从1660rpm调整到6000rpm时,驾驶室内驾驶员右耳噪音低于目标曲线。结果表明,E66的噪声在50dB以上,高于目标曲线,而2号机组的噪声低于目标曲线。由此可以得出以下结论,2号机组在两台压缩机的噪音方面表现明显优于E66。
2.3选型结论
综上所述,在能够满足V80-APU制冷标准的各项情况下,GEN2的制冷能力往往能够更好的优于E66。当其中的发动机处于一定的待机状态时,其中的GEN2电动压缩机的噪音可以更好的优于E66。因此,V80APU车辆往往可以使用GEN2电动压缩机。
3 新能源汽车空调电动涡旋压缩机技术应用
新能源汽车用涡旋压缩机的振动和噪声水平将直接影响设备的驾驶舒适性、安全性、使用寿命以及相应的工作效率,这样能够直接影响相应的产品的市场占有率,从而损害其中的经济效益。因此,降噪和轻量化技术的研究将有助于涡旋压缩机的能够快速发展。目前,
其中的变频技术在相关的新能源汽车空调领域的应用可以更好的为涡旋压缩机带来优势。未来的技术发展将主要的集中在智能控制上,可以从其中的本地控制到相应的云控制,从从程序控制到一定的人工智能,这样可以更好的提高智能化水平。
压缩机控制芯片的研究设计主要基于DSP芯片,最高频率为60MHz,其中的编码效率相对高。USB接口多功能调试器往往是DSP控制芯片的核心部件。接口通信方式主要为UART串口通信,芯片仿真方式包括自然仿真和其他仿真。空调电压缩控制系统对电压要求较高,设计电路主要采用SMI±30DCE-P3-O9/S16霍尔电流传感器测量电流。
电动压缩机控制器的硬件系统由最小系统电路、IPM驱动电路、微分运算放大电路、CAN通讯接口电路等组成。空调电动压缩机的信号传输由传感器实现。空调电动压缩机设计采用永磁直流压缩机作为主电源,额定电压63V,阻值38ω,最低工作温度-40℃。通过将活性炭多孔电极与电解液结合,在车辆停止行驶时切断电源,储存的能量可用于为空调供电。
压缩机控制器上电后,系统主程序调用子模块进行初始化。初始化子程序旨在重置系统变量。子程序初始化后串口通信的波特率设置为115300。空调通讯可以正常进行。设计者分
配一个寄存器变量等待一个中断周期,定时器显示两次通信重连。
应用通信检测硬件主要由传感器组成。可以通过查询电流控制表得到给定的电流值。可以限制停止点的极限位置,压缩机可以施加反向电磁力。传统的PID算法需要分别计算u(p)、u(I)和u(d)才能得到最终解。计算方法的准确性较差。将改进的模糊PID算法应用于空调电动压缩机的控制。模糊PID算法需要偏差率EC(t),通过查询模糊控制表得到PID修正参数。压缩机电阻0.7欧,控制电压15V,最低环境温度-55℃。模拟空调电动压缩机硬件平台由计算机和驱动板组成,该设计方法具有良好的动态响应,增强了车辆运行的稳定性。控制系统采用空调电动压缩机控制技术设计。设计人员可以在空调硬件系统的设计中使用这项技术。
4结束语
综上所述,目前,传统燃油汽车向新能源汽车的转变已成为社会研究热点,这将会大大的推动新能源汽车产业的发展,同时也为空调系统提供更大的市场空间。与传统的往复式以及现在的摆盘式空调压缩机与之相比,涡旋式压缩机因其性能满足体积小、重量轻、制冷快等诸多特点,在新能源汽车空调的应用中具有较为显眼的优势,因此,我们需要全面控
制好涡旋式压缩机的技术,为新能源汽车产业的稳定发展,奠定良好基础。
参考文献
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[2]郝胜利,马国远等.电动车空调用变壁厚涡旋压缩机的性能研究[J].流体机械,2020(04):24-28,41.

本文发布于:2023-05-06 00:12:26,感谢您对本站的认可!

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