浅析新能源汽车空调智能控制系统的关键技术

摘要：随着社会经济的快速发展以及人民群众环保意识的不断增强，新能源汽车逐渐成为汽车行业的重要新生力量。汽车空调作为汽车的重要构成部分，能够有效实现驾驶体验的不断提升以及有效的节能减排，如此一来能够不断提高新能源汽车的销量，并且推动汽车行业的持续发展。为此，本文针对新能源汽车空调智能控制系统的关键技术进行了相应的分析与探究。
关键词：新能源汽车；汽车空调；智能控制；控制系统
前言：随着新能源汽车市场的快速发展，消费者对于汽车的节能性、环保性以及智能化水平的要求也不断提高，新能源汽车作为未来一段时间汽车行业的重要发展方向，各个系统的智能化升级工作就显得更为重要。其中空调智能控制系统作为驾驶舒适性提升的重要关键技术之一，近年来受到了广泛的关注。新能源汽车空调智能技术系统，不但继承了传统汽车空调系统的各种基本功能，例如制冷、制热以及换气等，还能够通过对先进的智能化技术进行充分集成与应用，实现更为高效且精准的温度控制以及湿度和空气质量调节。
一、新能源汽车空调的特殊性

从原理上来看，新能源汽车空调以及燃油汽车空调系统的构成与使用原理基本是相同的，其差异主要表现在空调压缩机的驱动方式以及暖风的来源等方面。新能源汽车采用的空调系统目前看来普遍采用电动压缩机进行制冷，而高压电动空调压缩机往往是由动力电池进行驱动的电动车。暖风往往采取的是电加热的方式进行加热，而电加热方式也可以分为两种。一种是通过直接加热，经过蒸发箱的空气来实现暖风的放送；而另一种则是对冷却液进行加热再进行循环，使其能够为暖水箱提供热量，这也是目前的主流加热方式。对于强混车辆来说，其暖风的来源主要是在发动机进行工作时，以发动机的冷却液作为热源，而在EV模式下，往往采取电加热的PTC来进行热。

新能源汽车空调系统普遍采取的是电动空调压缩制冷，其制冷原理与传统汽车的空调是相同的。但值得一提的是，目前看来很多新能源汽车车型上的高压电池冷却能够通过空调管路的应用带走热量，将另一个蒸发器与乘客舱蒸发器之间实现并联。这一蒸发器与此同时还能够与电池冷却液之间的管路实现连通，动力电池的热量传递到冷却液中，而冷却液与制冷剂在蒸发器以内完成热交换，从而将热量传递给制冷剂，而制冷剂能够将热量传递到车外，从而达到对动力电池进行冷却的工作目的。

二、新能源汽车空调智能控制系统的关键技术

（一）热泵空调技术

热泵空调技术，是新能源汽车空调智能控制系统中得到广泛应用的重要技术，能够对制冷循环的可逆转特性进行巧妙利用，从而实现将制热功能与制冷功能的巧妙融合，不但节能高效，而且具有卓越的环保性能。在制冷模式下，热泵空调通过压缩机，冷凝器、蒸发器以及膨胀阀等多种核心部件能精密配合，能够有效将车内的热量进行排出，实现降温。这种制冷方式不但快速，而且能够对车内温度进行精确的控制，也能够为乘客与驾驶者提供更为舒适的环境。

图一 热泵空调制冷原理图

在制热模式下，热泵空调能够对外部空气与冷却液的热量进行巧妙利用，通过热交换技术的使用，将热量传递到车内，为驾驶舱提供热量。这种制热方式不仅节能，而且能够减少对于环境造成的污染，符合新能源汽车制造与应用的环保理念。

图二 热泵空调制热原理图

热泵空调系统应用于新能源汽车，能够显著降低能源消耗，延长新能源汽车的续航里程，这对于提高其市场竞争力以及用户满意度和用户粘性有着重要的影响意义。除此之外，热泵空调还具有着结构紧凑以及通用性较好等多种优势，使其在新能源汽车空调领域的应用具有着广泛的前景。

（二）电动压缩机控制技术

电动压缩机控制技术在新能源汽车空调系统中占有着重要的影响地位，代表着空调系统技术的巨大发展与革新。与传统的压缩机之间进行对比可以发现，电动压缩机有着无比的高效、静音以及智能化和可调节等优势，能够为新能源汽车的空调系统应用带来全新的质的飞跃。

电动压缩机的效率可以表示为输出功与输入功之比。

其中，η是效率，Wout是输出功，Win是输入功。

得益于先进的控制算法，应用电动压缩机可以根据系统当前的实际负载情况对其转速与压缩比进行实时且精确的调整，这就意味着无论是制冷功能还是制热功能，电动压缩机都能够在第一时间迅速响应，为其提供恰到好处的加热效果以及冷却效果，保证车内能够始终保持一个理想的温度范围。除此之外，电动压缩机控制技术还具有智能化的维护功能，能够实施实现对空调系统中各类传感器数据的实时监测，对于潜在故障进行及时的诊断，并且向驾驶者发出预警信息，以便驾驶者尽快为其安排维修。这种预防性的维护策略不但能够有效延长空调系统的使用寿命，还能够极大降低由于系统故障而导致的停车风险。

更为重要的是，电动压缩机控制技术可以根据车内外环境条件来进行自适应调节，无论是炎热的夏天还是寒冷的冬日，都能够根据外部的实时环境数据对工作模式进行自动化调整，从而不断提高能源利用效率，延长新能源汽车的续航里程并且优化其驾驶体验。这种智能化的自适应调节能力，能够使得新能源汽车空调系统更为节能环保，符合现代化消费的绿色出行理念。

（三）余热回收技术

余热回收技术是新能源汽车空调智能控制系统中必不可缺的重要技术。对于。能源利用效率的提升以及汽车续航里程的延长有着重要的影响意义。新能源汽车在运行的过程中，电控系统以及电机系统等多个关键部件会产生大量的余热，如果不对这些热量加以利用就会导成。导致能源浪费等问题的出现，还会对车辆性能造成严重的负面影响。而通过余热回收技术的应用，这些原本被浪费的热量就能够更加有效的被利用和收集。

余热回收系统的效率可以定义为回收的热能与系统产生的总热能之比。

其中，ηrec是余热回收效率，Q rec是回收的热能，Q tot是系统产生的总热能。

余热回收系统往往由相变蓄热器、换热器等多种核心部件构成，可以高效的实现对余热的转换，使其转化为可用热能，并实现空调系统制热功能使用供给。如此一来，不但能够有效降低空调系统所产生的能源消耗问题，还能够提高整体的能源利用工作效率。除此之外，余热回收技术的应用有助于实现新能源汽车续航里程的延长。在寒冷的天气条件下，空调系统制热所需要使用到的能量巨大，这会对新能源汽车的续航能力造成一定的挑战，而余热回收技术则能够对车辆自身所产生的余热进行制热，从而进一步减少对于电池电量所造成的消耗，延长续航里程。随着科学技术快速发展与不断创新，余热回收技术在新能源汽车领域的应用也更为深入和广泛，会发挥更为重要的作用。

（四）智能化空调控制系统

智能化空调控制系统是新能源汽车空调智能控制系统的核心所在，对尖端的传感器技术、大数据分析技术以及人工智能算法进行了深度融合，并且实现了对车内外环境条件的精准感知与智能化响应。这一系统能够对车内的温度、湿度以及空气质量等多种关键参数进行实施且全面的监测，并且根据事先设定的舒适性模型，对空调系统的运行参数进行自动化调整，保证车内的环境始终保持在最佳状态。更为先进的是，智能化空调控制系统还具备学习的能力，可以对用户的偏好与行为习惯进行深入记忆与分析，从而为用户提供更为个性化且贴心的服务，无论是对温度的微妙偏好，还是对空气质量的特殊需求，系统都能够对其进行精确的捕捉，并且更好的满足。除此之外，智能化空调控制系统的应用还能够有效提高能源利用效率，通过智能优化与精准调节，可以在满足舒适性需求的同时，最大限度的降低能源消耗问题，为新能源汽车的智能化发展注入全新的发展活力与可能性。

结束语：新能源汽车空调智能化控制系统的关键技术包括热泵空调技术、电动压缩机技术与热回收技术等多种先进的应用技术。这些技术的应用不但能够有效提高新能源汽车空调系统的智能化水平，还能够进一步提升驾驶的安全性与舒适性。随着科学技术快速发展进步与创新，新能源汽车空调智能控制系统也会朝着更为节能、环保且高效的方向快速发展。未来的一段时间，可以期待新能源汽车空调智能控制系统，在智能化以及自动化方面获得更多的发展与突破，也能够为驾驶者与乘客提供更为健康且舒适的行车环境。与此同时，新能源汽车空调智能控制系统的不断创新与持续优化，也能够为新能源汽车行业的快速发展与整体优化注入全新的发展活力，推动汽车行业的快速发展进步。
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