纯电动客车空调系统的优化设计

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1、福建建设科技2009．No．4■暖通空调纯电动客车空调系统的优化设计杨亚利(重庆大学设计院福州分院福州350003)[提要]本文重点对一个客车空调系统进行了优化，使其达到纯电动车空调要求的高效节能、轻质低噪、安全环保。[关键词]汽车空调系统节能优化OptimizationOnCarriageAir——conditioningsystempurelydrivenbyelectricity●Abstract．Acarriageair—conditioningsystemwasoptimizedtomeetthedemandwi

2、thhigheficiencyandenergysaving，lightweightandlownoise，safetyandenvironmentfriendlyfortheair—conditioningsysteminthevehiclepurelydrivenbyelectricity．Keywords：CarriageAir—conditioningsystem；Optimization；Energysaving1纯电动车及电动车空调简介够提供给空调方面的动力为：纯电动车是车上所有用电器全部用车载电池来驱动的22

3、0V三相交流电8～10KW，24V直流电100A。车。在环保呼声日益高涨、对汽车尾气排放限制越来越严的电动车空调要求能用于l0．5—11．5米纯电动大客车，采今天，纯电动汽车及电动汽车空调在能源安全、环境保护及可用顶置式，外形要求流线型设计，电器控制部分要求智能化控持续发展方面具有很大的优势，各个国家及大的汽车集团都制，带新风装置。作为奥运会场馆之间运营的电动公交车，其在投入大规模的人力、物力进行这方面的研究开发。我国在车速一般为40Km／h，乘员大约45～5O人，且有良好的车窗及这方面的技术开发也比较早，与国外处于同一水

4、平。车体保温，因此根据交通部规定，此空调系统标况下制冷量约现纯电动大客车作为我国“十五”863计划之一的重点攻为24KW，冷风量为5400～6000m／h。关项目，具有良好的发展前景。特别是在2008北京奥运期问由以上动力提供和冷量要求可知，此电动车空调要求综作为奥运会场馆之间的城市公交车要作为政府形象工程推合能效比最少为2．4，而目前汽车空调的综合能效比一般只出，国家对纯电动大客车的要求是：有2．0左右，有一定差距，这对现有汽车空调是一个严峻的挑(1)关键系统和部件达到或接近国际先进水平；战。(2)达到实现批量化生产的目

5、标和条件；那么在遵循高效节能、轻质低噪、安全环保的设计原则下(3)建立纯电动客车动力驱动控制系统、多动力分配与推出纯电动客车专用空调。总体方案为：能源管理系统以及带智能化管理和自动均衡充电的高能量型(1)从客车方面人手，尽量减少空调冷负荷电池组系统生产或试生产基地。汽车空调的冷负荷主要包括以下4个方面：而对与之匹配的空调系统也提出了具体的要求：纯电动①通过玻璃窗的太阳辐射得热Q大客车的所有用电器只有靠车载电池来提供，在蓄电池能量②通过车身的传热及发动机散热Q：密度一定的条件下，这种电动车上的能源配给是相当有限的。③人体的散

6、热量Q因此纯电动大客车空调的设计除应有足够的冷量和高可靠性④室外空气进人带来的新风冷负荷Q外，更应具有高效节能、轻质低噪、安全环保的优势，并需采用汽车空调总冷负荷Q=Q+Q：+Q，+Q微电脑智能控制。以1l米公交车为例，按一般的空调车装备(车身发泡国标对纯电动客车整车的总体要求及性能目标是：30ram+整车10ram保温；木地板等)，其最大冷负荷计算如(1)最大爬坡>20％；下：·(2)零排放；Ql12．7KW(3)低噪声比同类型内燃机客车噪声水平下降3—Q23．3KW5dB；Q5．1KW(按定员50人，每人102w／h计

7、算)(4)最大时速>80km／h；Q4~-5KW(5)加速性能与同类内燃机汽车相当；Q=Q1+Q2+Q3+Q4~26KW(6)等速续驶里程>150kin工况续驶里程>110km；由以上计算可看出，玻璃窗传热所占比例最大，必须尽量(7)车载电池系统里程寿命>60，000km；减少；人体散热占第二，但这一部分是不可改变的；其余两项(8)整车产品目标成本比同档次传统汽车增加<30％；也是可想办法减少的。具体可采取如下措施：2纯电动客车空调的性能要求和总体方案．①采用真空镀膜玻璃或其它高效隔热玻璃(与普通玻璃电动车目前由于电池容量

8、问题尚未能彻底解决，整车能的传热系数比大约为7／10，这一项至少减少Q，的30％左右的热负荷；．收稿日期：2OO9—03—l30②车身发泡30ram+整车20mm保温，地板增加10mm保■暖通空调福建建设科技2009．No．4温层，估计这一项可减少热负荷Q2的50％左右AND公司开发出的涡旋压缩机是制冷