电动汽车空调系统设计对策

分析了电动汽车空调系统的特点,介绍了国外电动汽车上采用的空调系统的成功经验,提出了国内开发电动汽车空调系统的对策。     

基于STAR-CCM+的整车空调系统计算流体动力学模拟分析

为研究整车空调系统在不同工作模式下的流场分布情况,基于计算流体动力学方法,采用流体分析软件STAR-CCM+对空调系统除霜除雾及吹面模式下内部流场进行数值模拟,分析各风道出风量风量分配的合理性及前挡风玻璃速度分布的均匀性。结果表明：空调系统内部气流流动较顺畅,在除霜除雾模式工作时前挡玻璃A区、左右两侧窗驾驶员视野区的速度分布不理想;吹面模式下中间风道两出风口的速度及风量分配不均匀,影响了气流均匀性。针对速度分布不均、风量分配不均匀的问题提出了相应的优化方案,优化后前档风玻璃表面速度明显改善,侧窗玻璃表面速度略有提升,除霜性能满足国标要求;优化后各吹面风道风量分配更加均匀,有利于乘员舱的舒适性。研究结果可为整车空调系统风道的设计及优化提供仿真数据支撑及理论参考。     

跨临界CO_2热泵的热气旁通除霜方法及除霜时间分析

空气源热泵系统在低温工况下运行时,存在蒸发器表面结霜、系统性能恶化等问题.针对传统除霜方法在跨临界CO_2热泵系统应用中的局限性,对热气旁通除霜方法进行实验研究.在搭建的空气源跨临界CO_2热泵系统实验平台上,以外径12.7 mm的旁通铜管作为节流机构,对除霜过程中的动态参数变化以及环境温度对除霜时间的影响进行分析,并绘制除霜不同时刻的系统压焓图.实验结果表明:热气旁通除霜过程较为稳定,各测点参数变化较为平缓.结合实验数据,可以发现,采用热气旁通除霜方法可明显提高蒸发器进口温度至30℃左右,缩短除霜时间;而除霜时间受除霜稳定期影响较大,环境温度降低或环境湿度增大均会延长系统除霜时间,除霜能耗比值与除霜时间比值的变化趋势基本一致.对热气旁通除霜效率进行计算,其值为46.5%,与其他热气除霜方法相比,效率增长33.62%,除霜时间缩短100 s,说明热气旁通除霜方法更适用于空气源跨临界CO_2热泵系统.     

电动汽车空调的发展现状及解决方案

为了保证电动汽车的舒适性,本文通过研究纯电动汽车空调的特点、发展趋势并通过对热电制冷、余热制冷、电动压缩制冷进行比较,来选择适合纯电动汽车采用的节能高效的空调系统。     

电动汽车空调制热系统设计及研究

针对纯电动汽车空调系统制热功耗高且低温环境工况下制热效果差的问题,提出一种通过回收电机余热为乘客舱制热来减少制热功耗的空调系统.运用AMESim软件建立了电机余热循环系统模型并通过电机余热制热试验验证了该模型的准确性,建立了热泵空调制热系统模型并通过热泵空调制热试验验证了该模型的准确性,结合两个系统建立了带有电机余热回收的热泵空调系统仿真模型,分析了电机余热制热性能和电机余热辅助热泵空调制热性能.试验结果表明,电机余热单独制热在中等车速、环境温度高于10℃的工况下能够满足制热需求;电机余热辅助热泵空调制热能够有效提高制热效率,在电机转速为3000 r/min、压缩机转速为4000 r/min、环境温度为-5℃的工况下,等效制热能效比能够达到3.4,比同工况下热泵空调单独制热模式的能效比提高了约48％.该系统可以有效提高纯电动汽车的能源利用率,改善空调系统的制热性能.     

汽车空调除霜风道分析及结构优化

文章运用CFD方法对某款汽车空调除霜风道内部流动进行了详细分析;研究显示,该空调除霜风道各出风口分风比不合理,且内部存在较多大尺度或小尺度的涡流,这些涡流主要是由除霜风道内部扰流板结构不合理造成的;为消除涡流、改善除霜风道的流场特性,对该除霜风道的内部结构进行了优化设计,改进效果显著。     

电动汽车自动空调制冷系统的研究

随着能源和污染问题日趋严峻,节能减排问题越来越引起世人的关注。电动汽车作为清洁的交通工具,具有良好的发展情景。在不同的季节、天气及其他行使条件下,电动汽车应该使车内保持舒适的状态,有一套节能高效的空调系统对于电动汽车来说是一个关键的问题,本文就电动汽车空调制冷系统进行研究。     

显热除霜方式的能量分析与试验研究

针对现有逆向除霜方式的不足,提出了一种新型的除霜方式———显热除霜.分析了显热除霜的机理和作用过程,从霜层角度分析了蒸发器除霜过程中需要的热量组成.对显热除霜方式与逆向除霜方式除霜所需热量进行了理论比较,结果表明显热除霜方式所需的热量较少.从制冷系统角度对2种除霜方式除霜过程的能量进行了分析和试验验证.试验表明:逆向除霜方式因四通阀换向导致制冷系统压力、温度分布被破坏并重新建立而存在大量能量损失,显热除霜方式不存在这问题;在同样条件下显热除霜与逆向除霜相比,除霜时间缩短了26.7%,小时供热率提高2%,系统供热水温度波动在5℃以内.     

电动汽车空调系统随机模型预测控制算法研究

为提高电动汽车空调系统的能量效率,提出一种基于马尔可夫链的随机模型预测控制算法. 热负荷扰动对空调系统的温度性能和能量效率存在较大影响,因此文中采用移动边界和集总参数方法,逐步建立了压缩制冷循环和车舱热负荷的动力学模型,建立的空调系统控制模型中包含了热负荷信息.采用马尔可夫链随机方法预测热负荷干扰,提出随机模型预测控制算法. 仿真结果表明,该算法提升了空调系统的温度性能和能量效率.      

基于集成方法的汽车除霜除雾风道改进

针对目前汽车除霜除雾性能普遍不高的问题,采用RNG k-ε模拟的计算方法,对某车型前挡风玻璃除霜除雾性能改进进行了研究。首先,利用试验验证仿真方法的准确性;然后通过分析初始模型的除霜除雾性能,提出了在除霜除雾风道中添加4个导流板,把导流板的6个结构尺寸作为优化变量,将前挡风玻璃A,A′和B区的努赛尔数作为优化目标,同时为了提高优化效率,基于一种计算流体力学与优化算法相集成的方法,对除霜除雾风道结构进行优化改进进而得到最优参数;最后,将改进后的风道系统应用到除霜除雾性能分析。研究结果表明:在不增加空调送风量的前提下改进后的风道送风分布更加均匀,A区和A’区的努赛尔数分别提高了13.2%和7.7%,除霜除雾性能得到明显改善。     

跨临界CO_2电动汽车空调系统性能分析

为了满足环境保护的需要,紧跟电动汽车发展潮流,在传统燃油车空调系统的基础上开发了一套二氧化碳(CO_2)电动汽车空调系统,在标准汽车空调性能实验台上研究了不同运行参数对其性能的影响和CO_2电动汽车空调的内在规律.结果表明:所开发的CO_2系统在标准工况下与如今仍在普遍使用的传统制冷剂R134a系统性能相当;在研究的所有运行参数中,室外温度对系统性能的影响最大,高温下性能衰减明显,采用电动压缩机可以满足车辆的实际车冷量需求,而现有的CO_2电动压缩机排气压力和排气温度的限制致使系统性能在一些恶劣工况下无法达到最优,因此系统性能仍有较大的提升空间;在相同的换热面积内,气冷器出口制冷剂与环境温差每下降1℃,系统能效比(COP)可以提升2%～5%,同时系统最优高压得到降低,蒸发温度每提升5℃,系统COP可以提升15%左右.     

电动汽车空调系统远程控制装置研究

把无线传输技术和汽车空调装置相结合,智能钥匙通过内部发射器发出无线信号,电动汽车的接收器接收到信号并通过PCM将信号传递给单片机,单片机执行信号内容来控制空调系统运转,能在1000米的范围内远程控制车内空调独立启动。通过智能钥匙在不启动汽车情况下直接启动空调,实现提前制冷或制热的功能,使电动汽车更加智能化和人性化。     

空气源跨临界CO_2热泵系统热气除霜的实验研究

为了解决跨临界CO2热泵系统在低温环境下运行蒸发器的结霜问题,对一种可应用于CO2跨临界循环的热气除霜方法进行了实验研究。在对热气除霜过程中系统循环特性分析的基础上,搭建了空气源跨临界CO2热泵热水器实验台,根据系统各参数点压力和温度变化曲线的实验结果,分析了除霜过程中系统循环的变化规律和蒸发器的除霜特性,发现除霜时热泵系统的流量增大,气体冷却器内的温降减小,故增大气体冷却器出口的CO2气体温度是提高除霜效率的关键。同时,结合实时采集的蒸发器表面霜层变化图像,分析了蒸发器的动态除霜过程,直观观测了热气除霜的除霜效果,整个除霜过程保持了600s,热气除霜的除霜效率为35.6%。根据实验结果可以得出,热气除霜方法是用于空气源跨临界CO2热泵系统除霜切实可行的方法。     

日本电装R134a电动汽车空调系统探析

为了保持电动汽车的舒适性,本文以日本电装R134a电动汽车空调系统为例,对其原理、实现形式和优缺点进行了详细阐述,并探讨了今后的开发应用方向。     

斜盘式及涡旋式压缩机对电动汽车热泵空调系统制热性能的影响

设计了用于电动汽车的热泵空调试验平台,利用步入式低温环境试验舱,研究了不同环境温度下涡旋式压缩机和斜盘式变排量压缩机对热泵空调系统性能和车室内平均温度的影响. 试验结果表明:采用涡旋式压缩机的热泵空调系统,车室内平均温度随时间以近似开口向上的抛物线规律增加;而采用斜盘式变排量压缩机的系统,车室内平均温度随时间以开口向右的抛物线规律增加. 高压管路内工质的温度和压力变化趋势与车室内平均温度变化趋势类似. 在一定的环境温度下,随着压缩机转速的增加,车室内达到舒适温度的时间变短.      

光电耦合在线测霜技术的可行性试验研究

将光电子领域的光电耦合原理引入霜层厚度的在线监测技术中,并对其可行性进行了试验研究．试验结果显示,光电耦合器在线测霜技术的输出电压信号具有明显的“二值”、“线性”两大特性,可实现对霜层厚度的直接感应,满足空调、制冷设备除霜控制判据的要求．此技术的开发将为霜层厚度的测量提供新的方法,可解决空调、制冷设备存在的“误除霜”问题,具有较高的实用价值和开发潜力．     

空气源热泵过冷蓄能除霜特性试验

为了解决空气源热泵除霜过程中能量来源不足而导致的各种除霜问题,提出了空气源热泵过冷蓄能除霜方法.对一台额定输入功率为850 W的家用空气源热泵进行改造,在人工模拟环境条件下,与常规逆循环除霜进行了对比试验.试验结果显示:过冷蓄能除霜条件下,压缩机的吸排气压力分别提高了0.11和0.57MPa,除霜时间和恢复供热时间分别缩短30.8%和25%,除霜过程耗功减少了22.8kJ.因此,过冷蓄能除霜可以有效地提高压缩机吸排气压力,缩短除霜和恢复供热时间,改善除霜时的室内热舒适性,降低除霜过程能耗.     

CFD分析和模拟技术在某轻卡风道设计中的应用

汽车空调除霜性能对汽车驾驶和交通安全非常重要,文章用CFD方法对某轻卡驾驶室除霜风道除霜性能进行了分析,对其进行了风道出口的流量分配、出口段的速度场与压力场求解,得出了除霜风道各出风口的风量分配。根据CFD分析结果,对除霜风道进行了改进,最终得到了满足设计要求的除霜系统。     

电动汽车除雾方案探讨

汽车在高湿环境下,会引起车窗结雾,影响车辆正常行驶。传统汽车具有技术比较成熟的空调系统用于除雾,而电动汽车发展处于起步阶段,节能高效的空调系统尚处于研究发展阶段。本文对现有的多种不同的除雾方式进行探讨,探索高效快速的除雾方案。     

复叠式空气源热泵相变蓄能除霜低温适应性实验研究

复叠式空气源热泵的几种常规除霜方式都存在一定的弊端,为此提出了复叠式空气源热泵相变蓄能除霜方法。为研究复叠式空气源热泵相变蓄能除霜的低温适应性,通过改变室外侧环境温度、相对湿度和结霜时间,设计了6种不同室外工况。并通过实验研究6种工况下,系统开启除霜模式时的运行特性。实验结果表明:6种工况下,除霜时间都在520～770 s范围内,且每个工况下机组运行正常,系统除霜性能稳定,同时室内侧平均供热量也达到正常供热的57.4%以上,说明本系统具有良好的低温适应性。