转速对电动车热泵空调系统性能影响的仿真分析.pdf

第3期
机槭设计与制造
2015年3月
Machinery Design Manufacture
转谏对电动车热泵空调系统性能影响的仿真分析
彭庆红,杜群贵2
(1.德职业技术学院机电工程学院,广东佛山528333;2.华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510641)
摘要:对电动车空调系统在制热模式下的高效节能运行策略进行了研究。基于电动车热泵空调系统的特点,利用
Matlab/ Simulink仿真工具先建立了电动车变频热泵空调系统各部件子模型,再通过各子模型之间的揭合关系得到了整个
空调系统的稳态仿真模型。根据仿真结果可知,空调系统剖热性能随转速的变化趋势受系统运行工况的影响。根据环境
工况实时调节压缩机转速、蒸发风机转速和冷凝风机转速,可使空调工作在最佳状态,为实现空调系统的节能运行和智
能化控制提供了方法和依据。
关键词;仿真模型; Simulink;汽车空调;能耗
中图分类号:mH16;TP391.9;TB657文献标识码:A文章编号:1001-3997(2015)03-0035-04
Effects Analysis of Speeds on System Performance of Heat Hump
Air Conditioning System for Electric Vehicle by Simulation
PENG Qing-hong, DU Qun-gui
(1. Department of Mechanical and Electrical Engineering, Shunde Polytechnic, Guangdong Foshan 528333, China; 2. School
of Mechanical Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangdong Guangzhou 510641, China)
Abstract: The high eficiency and energy sawing operation strategy of air cond toning(AC)system is discussed. Based on the
characteristics of AC system for electric vehicle, the sub-models ofcomponents are established with Matlab/ Simulink tools
and then the steady simulation model of AC system is presented considering of the coupling relationships between the sub
models. According to the simulation results, the variation trends of heating performance with the speeds are influenced by
working conditions. The AC can work on the optimal state as long as the compressor speed and fans speeds are adjusted
instantly by the working conditions. It proides method and basis to ealize the enegy sing and intelligent control of.
Key Words: Simulation Model; Simulink; Automotive Air Conditioning; Energy Consumption
示。为使客车空调系统实现节能且为一体式集成结构,压缩机选
随着电动汽车的发展,其空调系统作为仅次于动力系统的用全封闭卧式电动变频祸旋压缩机。为使车内外换热器的换热量
主要能耗部分,成为影响电动车动力性、经溶性和续航能力的重与压缩机的排气量匹配以实现节能,素发器侧和冷凝器側的风扇
要因素υ。为提高空调系统的性能,减少空调系统对电动车的影电机均采用各自的变频器实现调速。
响,国内外学者从空调系统的结构零部件的优化上都开展
电动压缩机
了一系列的研究。从这些研究结果可知,采用电动压缩机的电
换向阀
动空调与传统汽车空调相比,通过实现变频控制可有效减少能
量消耗。
车外换热器
基于 Matlab/Simulink对现有的电动车变频热泵式空调系统
进行了仿真建模。分析了不同工况下,压缩机频率、蒸发器侧风病
电机的频率和冷凝器侧风扇电机的频率对空调的制热量、功耗和
车内换热器
能效比的影响,对已有空调系统进行优化控制提供了基础。
2电动车空调系统结构
图1电动热泵式空调系统结构原理图
Fig. 1 Schematic Diagram of Heat Pump AC System
2.1系统结构原理
2.2系统模型结构
电动车采用目前最常见的电动热泵式空调系统,如图1所
系统模型主要讨论不同工况下,压缩机转速和风扇电机转
来稿日期:2014-08-20
作者简介:彭庆红,(1978-),女,湖北通城县人,项土研究生,讲师,主要研究方向:现代机电一体与自动化装备工程技术