关注创新技术 引领行业发展——中冷协汽车空调工作委员会第三届第四次会员大会暨2016 年新技术研讨会在南京召开
来源:中国制冷空调工业协会发布时间:2016-06-02
目前,汽车空调已经成为绝大多数汽车的标配,装配率尤其在新研发轻型乘用车上的装配率接近100%,加之新能源汽车受到越来越多的青睐,汽车空调的技术动向及研究进展早已成为业内关注的焦点。5 月27 日,中国制冷空调工业协会汽车空调工作委员会第三届第四次会员大会暨2016 年新技术研讨会在南京召开,吸引了来自汽车整车企业、汽车零配件企业以及行业相关机构等近200 名代表参加。
会议由中国制冷空调工业协会汽车空调工作委员会主办,南京奥特佳新能源科技有限公司承办。中国制冷空调工业协会常务副理事长樊高定、副秘书长于学顺,南京奥特佳新能源科技有限公司董事长钱永贵、上海加冷松芝汽车空调股份有限公司副总裁黄国强等行业和企业领导代表出席了会议。
新能源汽车采暖受关注
新能源汽车空调由于并不像燃油车可利用发动机余热作为汽车采暖热源,目前主要采取的采暖技术耗电较多,大大缩短新能源汽车尤其纯电动汽车的续航里程。因此,新能源采暖一直是业内关注度最高的话题,本次大会也不例外。
来自加冷松芝的产品工程师轩小波结合正在进行的试验,分享了电动车用低温热泵空调的研究成果。他表示,由于目前低温环境下热泵系统还无法高效率运行,因此,按照温度范围选择汽车空调的技术方案:15℃以上采用普通汽车空调制冷,0℃ ~15℃采用热泵和普通汽车空调混合的模式(此时汽车空调只用于除湿),-10℃ ~0℃单独采用热泵采暖,小于-10℃则开启PTC 与热泵混合制热。“目前,加冷松芝正在研究低温热泵的应用,包括两种类型:双换热系统和三换热系统,不同点在于三换热系统在暖风芯体中内换热器采用两个换热器串联以增加制热。根据试验结果,压缩机转速5 500rpm、室外环境分别7℃、1℃、-5℃时,三换热器系统制热量比双换热系统分别高28%、25%、19%,COP 分别高出15.0%、16.5%、18.3%。三换热器效率更高。”
西安交通大学教授曹峰介绍了跨临界CO2 制热技术在汽车空调上的应用:“采用CO2 热泵系统在汽车空调上应用存在优势,首先,新能源汽车续航里程问题,根据试验数据,采用热泵系统可比目前普遍采用的PTC 加热平均提高52% 的里程;其次,CO2 存在最优排气压力,而汽车中往往需要强劲制热,平时行驶时又可以在其他压力下采用节能模式运行;CO2 同时具有良好的特性及单位容积制热量以及良好的低温运行特性。”曹峰表示,目前CO2 热泵系统研究的难点在于不同设备以及设备处于不同的使用阶段CO2 的最优排气压力不同,很难确认。“我们提出了几个公式并开发了自学习最优压力极值搜索及控制技术,其可以在确定的最优压力范围内,将更好的压力点存入数据库,通过自学习不断更新系统最优压力并应用到设备中,当设备老化处于另一状态时则从头进行自学习更新数据,这样就会不断接近最优压力极值。”
空调国际热源系统技术总监瞿晓华带来了电动汽车热管理方案的报告。据介绍,所谓汽车热管理即由于电动汽车不同于普通燃油车,其包括了大容量电池以及众多电子元器件,这些用电设
备如果处于过高或者过低温度,都会大大影响其工作效率,从而造成能源消耗。“可通过规划和整合汽车各部分的循环,为电子元件进行热管理。比如,将空调箱吹风整合至电子元器件降温,或者采用冷冻液循环通过电池进行冷却等。而这重中之重则是各循环的控制。我们通过研究,由于人体对湿度的感知比温度要敏感,因此将普通的温度控制变为焓温控制,即加入湿度元素,通过传感器测试温、湿度,测算焓温来控制元器件的启动程度更为合理,同时还可下载APP,通过空调预加热或者预制冷,避开在行驶过程中由于空调原因造成的电池及元器件的不良工况。”
共享零配件的研究成果
作为汽车空调的核心,压缩机也一直是汽车空调行业研究重点,本次会议上,奥特佳分享了其对压缩机的研究成果。奥特佳副总经理何斌分享了外控变排量压缩机的应用。据悉,外控变排量压缩机早在上世纪90 年代末就已推出,国内介入较晚,相比内控压缩机,其采用电控阀代替气流阀,控制更加可靠。其可采用小排量启动避免气流冲击,同时由于变排量可稳定控制出风口温度。“外控变排量压缩机的研究壁垒即其可用的电流标定区间,通过试验研究,电流在0.26A~0.75A 时,满足压力控制特性,该范围可用。”奥特佳副总经理易丰收分析了电动压缩机的应用:“从技术要求看,车用电动涡旋压缩机需要根据负荷选择排量合适,抗振要求较高,需要满足大压差启动、体积小、重量轻等要求,其电机能量密度较大,高电压供电需要提高安全防护。奥特佳推出基于参数识别的PMSM 矢量控制系统,通过识别电压电流等参数,利用数学模型等测算出包括定子绕组电阻、定子绕组D 轴及Q 轴电感、气隙磁通等,同时增加实时计算绕组电阻补偿因绕组温升导致的电阻变化对控制的影响,从而实现精确控制转矩,减少电机脉动,压缩机运行平稳。另外,奥特佳开发了新型低温热泵涡旋压缩机,在涡旋中间增加第二级吸入(类似发动机的涡轮增压效果),增加制冷剂流量,同时结合蒸汽喷焓技术,-15℃环境下,制热量可达4.8kW,COP 可达2.4,排气降低到89℃。”
车内环境除去温湿度,与驾驶员舒适度息息相关的另一个因素为车厢内的空气质量。深圳比亚迪汽车工业工程师叶梅娇介绍了目前比亚迪在汽车空调净化末端方面的技术。“滤网拦截后的空气进入后,被添加到静电驻极涂材及骨材中的改性活性炭吸附,然后经过电离层,该层可在空气中添加负离子,有效减少灰尘漂浮,起到抑制杀菌作用,最后由主要成分为锐态型二氧化钛,其可作为光催化半导体材料,通过催化反应使得空气中的有害有机物催化为无害物质,产生的化学热量再被热回收处理。”加冷松芝空气质量研发中心主任陈斐介绍了空气质量阻断机制:“采用加冷松芝AQS(Air Quality Solution) 系统可对车辆户外的空气质量进行监测,当车辆行驶到污染较浓的区域时,如遇到堵车、进入隧道等情况时,AQS系统将自动关闭空调系统的外循环风门,改为内循环状态,避免污染空气进入车内,同时通过控制面板检测是否达到绿色状态,进行启动相应净化,有效阻挡PM2.5 等污染。”
同时,会上选举通过了第四届中冷协汽车空调工作委员会主任、副主任及秘书长人选,听取并审议通过了《中国制冷空调工业协会汽车空调工作委员会工作条例》。钱永贵代表汽车空调工作委员会发言时表示,目前,虽然空调行业整体形势不容乐观,但汽车空调行业却表现良好。“2016年1-4 月份,汽车空调行业平均增长5.7%,其原因包括:政府打造的良好的国际贸易环境,各国税率不再作为出口阻力,汽车空调产品可以很好地走出国门;另外,生产成本的下降,与其相关的原材料价格呈现下降趋势;还有最重要的汽车空调的创新趋势,分会目前在汽车空调领域尤其在新能源汽车领域进行了一系列的专业研究,包括分区域控制新型客车电空调,内藏式、分体式、顶置一体式的卡车空调模式研究,停车怠速立法研究以及热泵空调等,这些都是国际关注和迫切需求的技术,也将为国内汽车空调的未来发展提供依托。”
(李嵩)
(转自制冷与空调)