黎宇

摘 要：在進(jìn)行電動(dòng)客車使用的過(guò)程中，針對(duì)其空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行匹配與控制，能夠使車廂內(nèi)的溫度保持在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，從而提升人們的乘坐體驗(yàn)。本文首先針對(duì)電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)的匹配策略進(jìn)行了闡述，然后闡述了電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)控制策略。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)客車;空調(diào)系統(tǒng);控制策略

0 引言

電動(dòng)客車是近年來(lái)逐漸流行的一種客車。為了使這種汽車內(nèi)部系統(tǒng)能夠逐漸趨于成熟，工作人員必須要針對(duì)其內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行有效匹配與控制，從而提升其系統(tǒng)的應(yīng)用效率。保證其在進(jìn)行使用的過(guò)程中，能夠提升人們的滿意程度。

1 電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)的匹配策略

1.1 電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)制冷的原理

電動(dòng)客車的空調(diào)系統(tǒng)主要由蒸發(fā)器、膨脹閥、壓縮機(jī)、冷凝機(jī)一共四個(gè)部件所組成。在其進(jìn)行工作的時(shí)候，可以針對(duì)空氣完成壓縮、冷凝等過(guò)程，從而完成制冷的工作。在進(jìn)行電動(dòng)客車制冷的過(guò)程中，首先需要蒸發(fā)器針對(duì)低溫低壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)行產(chǎn)出，并使制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)成為高溫高壓氣態(tài)制冷劑，而后將制冷劑推入冷凝器中，通過(guò)冷凝器的運(yùn)轉(zhuǎn)，可以使制冷劑中的溫度得到下降，變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑，然后進(jìn)入膨脹閥。膨脹閥進(jìn)行節(jié)流降壓后，再使其進(jìn)入蒸發(fā)器，完成對(duì)于溫度的有效交換。通過(guò)這樣的方式，就能夠使車內(nèi)的溫度通過(guò)熱交換的方式得到了下降，也就完成了制冷的操作[1]。

1.2 壓縮機(jī)的匹配策略

在進(jìn)行壓縮機(jī)選擇的過(guò)程中，需要意識(shí)到電動(dòng)客車由于僅僅應(yīng)用電能源為供給能源，因此其壓縮機(jī)也難以像傳統(tǒng)的汽車一樣，由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力的提供。當(dāng)前，我國(guó)的電動(dòng)客車壓縮機(jī)有兩種驅(qū)動(dòng)方案。第一種是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行七公里的提供，使壓縮機(jī)能夠進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這種驅(qū)動(dòng)方案是由主驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接為壓縮機(jī)供給動(dòng)力，與傳統(tǒng)的汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)有很大的相似度。一般來(lái)講，這樣的驅(qū)動(dòng)方案可以直接應(yīng)用機(jī)械式壓縮機(jī)。但是在客車行駛的過(guò)程中，由于空調(diào)壓縮機(jī)是由主電機(jī)直接進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)，因此在行車的過(guò)程中，整車的動(dòng)力性很有可能會(huì)由于啟動(dòng)了空調(diào)壓縮機(jī)而發(fā)生變化。這樣的結(jié)構(gòu)相對(duì)而言更加復(fù)雜，且其體積較大，做功效率低下，在進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生更大的能耗。第二種則是為壓縮機(jī)設(shè)置獨(dú)立的電機(jī)，由于這兩種方案的不同點(diǎn)在于壓縮機(jī)是否具有獨(dú)立的電機(jī)，這種電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式能夠避免壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而為客車的啟動(dòng)帶來(lái)動(dòng)力上的變化。另外，通過(guò)針對(duì)這樣的裝置進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效提升空調(diào)裝置布置的靈活性，還能夠使壓縮機(jī)元轉(zhuǎn)的整體效率得到有效提升，使壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中能夠針對(duì)溫度控制的靈敏性與精確性進(jìn)行有效提升，通過(guò)這樣的方式可以使空調(diào)的能耗得到有效降低。在進(jìn)行這兩種驅(qū)動(dòng)方式命名的過(guò)程中，由于前一種驅(qū)動(dòng)方式屬于沒(méi)有獨(dú)立電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，而后一種的驅(qū)動(dòng)方式為有獨(dú)立電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，因此，前一種驅(qū)動(dòng)方式并命名為非獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方案，后一種則是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方案。從當(dāng)今社會(huì)來(lái)講，我國(guó)主要應(yīng)用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方案來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)設(shè)備的有效匹配[2]。

1.3 換熱器的匹配策略

在電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)中，換熱器的主要作用是使兩種不同溫度的流體進(jìn)行熱量的交換。在一輛電動(dòng)客車中，擁有兩個(gè)換熱器，即蒸發(fā)器與冷凝器。對(duì)于電動(dòng)客車而言，換熱器的質(zhì)量、性能能夠針對(duì)電動(dòng)客車空調(diào)的制冷效果造成直接影響，因此，在進(jìn)行電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)匹配的過(guò)程中，必須要針對(duì)蒸發(fā)器與冷凝器進(jìn)行有效選擇。當(dāng)前，在進(jìn)行蒸發(fā)器選擇的過(guò)程中，共有三種主要形式。第一種為管片式蒸發(fā)器，這樣的蒸發(fā)器已經(jīng)使用多年，屬于第一代蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器整體而言制作簡(jiǎn)單，也不需要針對(duì)復(fù)雜工藝進(jìn)行有效應(yīng)用。但是在進(jìn)行換熱的過(guò)程中，這種換熱器的換熱效率不高。第二種是管帶式換熱器。這種換熱器是一種具有較復(fù)雜工藝的蒸發(fā)器，它屬于二代蒸發(fā)器，雖然在工藝上較為復(fù)雜，但是其換熱效率要比最傳統(tǒng)的管片式換熱器更高。最后一種換熱器是層疊式換熱器，通過(guò)針對(duì)這一換熱器進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效提升換熱功率，其換熱效果較好，且這種換熱器還具有更小的體積。因此，近年來(lái)，對(duì)于電動(dòng)汽車制造而言，針對(duì)第三種換熱器進(jìn)行應(yīng)用，是一種較為合理的匹配策略。

1.4 冷凝器的匹配策略

當(dāng)前在進(jìn)行冷凝器匹配的過(guò)程中，大多數(shù)制造商會(huì)選用平行流式冷凝器，這種冷能起相對(duì)于其他款式的冷凝器而言，具有更加優(yōu)越的換熱能力，還能夠有效降低在進(jìn)行冷靜過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的動(dòng)力損耗，從而完成對(duì)于壓縮機(jī)功耗的有效節(jié)約，總體來(lái)講，目前這種平行流式冷凝器就是冷凝器中最先進(jìn)，也是應(yīng)用最廣泛的冷凝器，其他的冷凝器如管帶式制冷器等都較為落后，難以滿足人們的需求。因此在進(jìn)行電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)的匹配時(shí)，在針對(duì)冷凝器進(jìn)行選擇的方面，通常會(huì)選用平行流式冷凝器[3]。

1.5 膨脹閥的匹配策略

節(jié)流膨脹閥是在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)制作時(shí)，非常重要的組成部分。在進(jìn)行膨脹閥選擇時(shí)，必須要針對(duì)膨脹閥與蒸發(fā)器的匹配程度進(jìn)行考慮。如果膨脹閥的容量過(guò)小，就會(huì)難以滿足車內(nèi)的溫度需求，導(dǎo)致車廂內(nèi)及時(shí)開(kāi)啟了制冷，也難以使乘客感受到舒適的體感溫度，如果容量選擇過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致其經(jīng)常小開(kāi)度工作，久而久之，就難以針對(duì)車廂內(nèi)部的溫度進(jìn)行有效地把控。因此在進(jìn)行膨脹閥選擇的過(guò)程中，沒(méi)有必要針對(duì)大容量膨脹閥進(jìn)行盲目追求組，而是需要在進(jìn)行膨脹閥做出匹配的過(guò)程中，以蒸發(fā)器為依據(jù)，進(jìn)行有效選擇。

2 電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)控制策略

2.1 壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)

為了使電動(dòng)客車的空調(diào)能夠完成對(duì)與系統(tǒng)變速模式的有效應(yīng)用，在進(jìn)行控制方式選擇時(shí)，可以針對(duì)軟硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行無(wú)位置無(wú)刷直流電機(jī)的控制，并針對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的情況完成對(duì)于轉(zhuǎn)子位子的有效判斷。還可以進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，來(lái)按成對(duì)于電機(jī)的“三段式”控制。

在進(jìn)行控制的過(guò)程中，壓縮機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件由幾個(gè)部分所組成，分別是電壓電路檢測(cè)系統(tǒng)、硬件保護(hù)電路、功率驅(qū)動(dòng)電路等。通過(guò)針對(duì)設(shè)備的有效應(yīng)用，就可以完成對(duì)于壓縮驅(qū)動(dòng)機(jī)的有效應(yīng)用。即使在進(jìn)行控制的過(guò)程中，系統(tǒng)發(fā)生了故障，系統(tǒng)中所配備的智能控制算法也能夠通過(guò)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)的方式針對(duì)相應(yīng)信號(hào)完成有效封鎖，并及時(shí)向上級(jí)反饋或是進(jìn)行警報(bào)，從而使系統(tǒng)能夠保持正常運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)故障或是損壞。在壓縮機(jī)端機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件中，包含了智能啟動(dòng)模塊、位置檢測(cè)信號(hào)數(shù)字綜合處理模塊、初始化模塊等。在這些模塊中，智能啟動(dòng)模塊是整個(gè)控制系統(tǒng)的重中之重，更是整個(gè)系統(tǒng)的核心所在。

2.2 蒸發(fā)器出口制冷劑溫度控制

在進(jìn)行電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)控制的過(guò)程中，為了保證其控制策略是切實(shí)有效的，因此在進(jìn)行系統(tǒng)控制的過(guò)程中，可以應(yīng)用蒸發(fā)器出口制冷劑溫度控制。操作人員可以將壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)與蒸發(fā)器出口制冷劑溫度設(shè)定為成正比。如果蒸發(fā)器出口制冷劑溫度高于設(shè)定值，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速增加。如果溫度低于這個(gè)值，則轉(zhuǎn)速降低。為了避免壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度上升或是下降的過(guò)程中出現(xiàn)抖動(dòng)的情況，因此需要針對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行設(shè)置，使壓縮機(jī)能夠逐漸針對(duì)自身轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，通過(guò)這樣的控制策略的有效應(yīng)用，也能夠保證壓縮機(jī)的壽命。由于控制具有一定的滯后性，因此在操作人員工作時(shí)，可以針對(duì)溫度差進(jìn)行有效設(shè)置，通過(guò)這樣而方式可以針對(duì)溫度進(jìn)行有效保證。

3 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)講，在進(jìn)行電動(dòng)客車應(yīng)用的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的匹配與控制策略進(jìn)行研究的方式，能夠使先進(jìn)的工作人員對(duì)于電動(dòng)課程空調(diào)系統(tǒng)的了解程度加深，并以逐漸深入的了解為依據(jù)，進(jìn)行電動(dòng)客車的有效改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷海東.電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)的匹配及控制策略研究[D]. 長(zhǎng)安大學(xué)，2016.

[2]王則路.電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)的匹配及控制策略探討[J]. 精品，2019（10）：219.

[3]劉曄.電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)匹配及控制策略研究[D].吉林大學(xué)，2008.