电动空调控制器概述

发展混合动力汽车和节能空调的设计方案
项目概况
汽车是现代文明的标志，是人类智慧的结晶。

它在推动社会快速发展的同时，也给人类带来了日益突出的危害。

据中国汽车工业协会的最新统计，2008年，我国汽车千人保有量约30辆，2009年迅速增加到58辆，2010年则达到70辆左右，截止到2010年9月，公安部交管局发布信息，我国民用汽车保有量为7000万辆，整个汽车产业呈现出产销两旺的态势。

与此同时，城市污染问题也日益严重，城市中汽车的二氧化碳排放量占总排放量的51%。

在北京、上海、广州等大城市，机动车已成为排放一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等污染物的第一大污染源，我国是一个人口众多的发展中国家，石油资源人均占有量不到世界平均水平的1/15，能源利用形势非常严峻。

随着资源与环境双重压力的持续增大，新能源电动汽车以及混合动力汽车已成为未来汽车工业的发展方向。

发展具有中国特色的电动汽车不仅适合我国国情，而且对于汽车业未来发展方向也具有重要战略意义。

由于我国电动车研究领域已经得到了相当大的进展，因此最有可能率先实现电动车大规模产业化应用。

未来3年内，电动车最关键的电池技术有望产业化，在3~5年的产品导入期后，电动车有望实现大规模量产。

我国电动汽车产业虽已取得很大进步，但在关键技术方面还存在一些弊端，下面列出几点最主要的优点和弊端。

电动汽车的优势
1.降低石油消耗节能环保
在减少燃料消耗方面，电动汽车具有胜过其它技术的明显优势。

其他技术承诺每辆车的汽油消耗量可以降低41-56%，而电动汽车可以100%地降低耗油量。

由于电力可以从多种能源获得，如煤、核能、水力等，解除人们对石油资源日渐枯竭的担心。

电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。

我国已有10个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中，而使用电动汽车以及混合动力汽车后，可以低于常规汽车60%的排放，纯电动汽车可以实现零排放。

2.总体拥有成本降低
根据有关统计数据显示，电动汽车节能效果显著，能量消耗比传统车辆减少50%以上。

每燃烧一升油平均等价电力消耗量为2.75千瓦时，最少等价电力消耗量仅为1.83千瓦时。

按照目前93#汽油每升7.45元，每百公里耗油10升计算，燃油汽车每百公里出行成本为74元，而相同里程的电动汽车仅为10几元，用车成本至少减少70%。

还存在弊端：
一.汽车空调系统：
汽车空调是汽车的重要组成部分，在混合动力汽车和纯电动汽车系统中，拥有一套节能高效的空调系统对市场的开拓是至关重要的。

而现在的常规电动空调的耗电功率在3～4kw，一般开启空调，电动车的续驶里程至少要减少三分之一，换言之，原来能行驶90公里的电动车，当使用空调时最多只能行驶60公里，面对这一难题，我公司在大众汽车空调系统以及日产御轩系列空调系统的控制算法平台上，重力对新能源汽车空调系统进行研发改进，通过采用最先进的180度正弦直流变频驱动技术对无刷直流电动压缩机进行驱动，采暖模式采用了热泵技术和PTC加热复合技术，解决了电动汽车空调的制热技术难题，使空调具有高效节能，控制稳定等优势，可以节能50%以上，目前在中国电动空调行业处于领先水平。

电动空调系统结构图
变频压缩机驱动方案系统框图
相对于常规汽车空调来说，电动汽车空调有诸多优点。

主要特点如下：
1.高可靠性：电动空调压缩机采用一体式封闭压缩机（如下图所示），采用的180度直流变频控制技术是目前空调行业最先进的压缩机控制技术，相对常规空调可以节能50％以上，同时具有频率范围宽、低噪音、振动小、采样电阻自动平衡、温度控制精确等多种优点。

减少了皮带传动和继电吸合部件，提高了系统的可靠性，而且减少了正常运行时和维修时压缩机本身对冷媒的泄露，减少了对环境的污染。

2.提高车载空间和控制的自由度：电动汽车空调采用独立式封闭压缩机，可以实现空调系统的模块化，与发动机位置可以独立设计，提高了发动机箱空间设计的自由度。

而且压缩机和发动机控制各自独立，压缩机的运行不会影响发动机的性能，即使发动机熄火空调也能发挥最大效率。

3.提高舒适性：①通过应用一体式封闭空调压缩机、平流式冷凝器以及弱磁控制功能提高了制冷性能，使能量利用率大大提高，达到节能的目的。

②吹出温度的变动很小，如图所示，温度在控制的过程中平稳变化，制冷迅速。

③没有压缩机离合器冲击和断续音。

提高舒适性，运转平稳。

4. 节能环保
常规汽车空调压缩机由发动机带动，压缩机转速取决于发动机的转速，而不是根据实际负荷的需要来调节，效率不高。

电动空调压缩机独立运行，电机采用高效的永磁同步变频电机，控制方式采用先进的180度直流变频控制技术，可以根据实际负荷需要来调节压缩机的转速，能量利用率大大提高，温度控制非常精准。

二．续航里程、动力性问题
能量回收困难续航里程短，在考虑行车安全的前提下，电动车在减速及制动时可以回收的能量很有限，目前最多只能回收这部分能量的20%。

这对于需要不断起停的城市工况，会对续航里程造成很大影响，所以电动车在实际行驶过程中，汽车续航里程会远远低于实验所得的里程数，尤其是城市内的公共交通工具，每天都会行驶300公里以上，有的出租车每天的行驶时间还会更长，而目前凭借电压判断电量的方式并不准确，这也是世界性的技术难题。

一旦误判导致电量耗尽而抛锚，电动车将比内燃机汽车麻烦得多。

针对这一问题，专家预测混合动力汽车将是未来10年到20年的过渡车型。

天然气电能混合动力汽车相对常规汽车和纯电动汽车具有如下优点：
1.天然气电能混合动力汽车的续航里程为350公里以上，与常规汽车的续航里程相当，是
目前纯电动汽车续航里程的三倍以上，完全可满足城市的公共交通工具的续航里程的需要。

2.天然气电能混合动力汽车的动力性可以达到170km/h以上，动力性比纯电动汽车要高出
很多，与常规汽车相当，对运输类汽车既可保证续航能力，又可以保证所需的动力性。

3.随着我国西气东输工程的启动，全国的县级以上城市基本都已经可以满足所需气源基本
要求，截至2010年底我国天然气累计探明地质储量9．3万亿立方米，储量丰富。

4.天然气汽车清洁环保
5.在成本费用方面，经统计计算天然气电能混合动力汽车行驶每公里将比常规燃油汽车节
省三分之二。

本公司从事天然气汽车的研发、生产10年来，专业从事压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）两用燃料混合动力汽车车用燃气系统的研发、生产，并获得了多项专利和证书，在混合动力汽车方面积攒了大量的经验，拥有多名专业研发人员。

目前研发的天然气汽车控制系统处于国内领先水平。

经过长时间的研究，提出天然气电能混合动力汽车的两种方案为并联式和串联式两种工作原理，如图所示。

天然气电能混合动力汽车通过电能和燃气两种工作方式可进行单独或共同工作来对汽车进行驱动，可在电能耗尽后用燃气保障汽车的正常运行，解决了汽车在路上抛锚的危险，续航里程可以达到350公里以上，动力性与常规汽车相当，在公共交通和运输领域，可解决纯电动汽车的动力不足和续航里程短等现在面临的困难，在节能环保的前提保障下，推动电动汽车的迅速成长。

我公司在常规汽车空调方面，与xxx公司合作一起研发出了手动、电动和自动整套空调系统，在常规空调领域我公司在基于大众汽车和日产御轩系列空调系统的中心算法平台上，进行融合改进，研发出了具有如下功能的自动空调控制系统：
1.能够实现车内温度的AUTO自动控制.
2.具有掉电记忆、故障码查询、多级风量控制功能。

3.具有AC、内外循环单独控制功能。

4.具有吹头、吹脚、吹头吹脚、吹脚除霜、后除霜五种工作模式。

5.与CD机共用一个人机界面，能够控制收音机、CD机的人工控制。

6.能够与后空调控制器实现LIN通信，实现前后空调的配合工作。

7.能够控制VFD显示器进行时间显示、环境温度显示、风量显示等功能。

并在北汽和日产的部分车型上投入了使用。

在纯电动汽车领域与xxx公司配套研发出了可广泛应用于各种纯电动汽车、插电式混合动力汽车等新能源汽车的自动空调控制系统。