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1、电动汽车空调系统制冷量的计算讨论摘要：电动空调系统是电动汽车除开动力电机外的最大耗能部件,在设计时,应尽可能地降低能耗以保障续航里程,我们探索以不同方法来计算电动空调系统的制冷量。关键词:电动汽车；电动空调系统；热负荷计算；制冷量一、设计参数车型长宽高为255014001600(mm),额定乘员4人,驾驶室内容积2.8m3;前窗为夹层玻璃,面积0.74,水平夹角65;后窗、侧窗为钢化玻璃,面积分别为0.54和0.78,夹角均为90;顶棚、底板面积分别为1.92和2.8;侧面面积为3.72,夹角为90;夏季车内温度27,室外温度35,车速40km/h,车内湿度50%,室外湿度70%,车内气流0.
2、3m/s。二、空调制冷量计算的方法一标准参考法参考（JT/T216-2006客车空调系统技术条件）1,额定乘员数人均制冷量按性能C级要求不小于1900kJ/h(528W),则4人制冷量不小于2112W,在设计中,加以必要修正系数r=1.11.2，取r=1.15,此车空调制冷量初始确定为：Q0=2428.8(W)二经历简化计算公式法2Q0=kQT=(A1NK1+A2VK2+A3SK3)A4A5Q0为空调制冷量,单位Wk修正系数,k=1.051.15,取1.05QT为总热负荷,单位WA1为乘员制冷因素值，取580W/人N为额定乘员数A2为车内空间制冷因素值,取450W/mV为车内容积,单位mA3为
3、太阳热辐射制冷因素值,取900W/S为所有窗、门玻璃面积总和,单位A4为密封保温效果因素值,范围11.08,取1.03A5为气候条件因素值,对湿热区、极热区、常热区,取1.04K1、K2、K3为经历得的重要系数,分别取0.82、0.1、0.08带入式中,得Q0=2448.3(W)三车身稳态热负荷计算法34计算式:QT=Q玻+Q车+Q风+Q人+Q电其中:Q车=Q顶+Q侧+Q底,Q玻=Q辐射+Q对流1)以太阳辐射及对流方式通过门窗玻璃传入的热负荷辐射得热计算式:Q辐射=K玻F玻(tH-tB)K玻为玻璃传热系数,取6.4W/(K);F玻为玻璃总面积;tH为室外温度;tB为车内温度。Q辐射=105.5
4、(W)对流得热计算式:Q对流=(+B/H)US为太阳辐射通过玻璃的透入系数,取0.84为太阳辐射通过玻璃的吸收系数,取0.08B为内外表放热系数,取16.7W/(K)H为车外空气与外外表对放逐热系数,取40.6W/(K)S为玻璃遮阳系数,取0.77U为车窗的太阳辐射量,U=FIG+(F玻-F)ISF为玻璃阳面投影总面积,F=0.74cos65=0.313()IG为太阳直射辐射强度,取1000W/IS为太阳散射辐射强度,取41.7W/U=385.8(W);Q对流=259.3(W)则，Q玻=Q辐射+Q对流=364.8(W)2)通过车身传入车厢的热负荷在稳态传热条件下,车身壁面传热负荷计算式为:K车
5、F车(tM-tB)tM为车身外表综合温度,tM=tH+(IG+IS)/(H+K车)为车身外表吸收系数,与车身颜色有关,按黑色取0.9K车为车身各部分的综合传热系数,取4.4W/(K)a)车顶棚得热量综合温度tM顶=tH+(IG+IS)/(H+K车)=55.8(),Q顶=243.3(W)b)车身侧面得热量车身侧面的传热,太阳直射强度及散射强度可取半值,则车身侧面的综合温度tM侧=tH+(IG+IS)/2(H+K车)=45.4(),Q侧=350.3(W)c)车底板得热量车底板外表温度综合温度tM底=tH+(23)=38(),Q底=135.5(W)因而，车身总热负荷为:Q车=Q顶+Q侧+Q底=738
6、(W)3)新风产生的漏热量Q风=NV风空(h0-h1)N为乘员人数;V风为新风量，取11m3/h.人;空为空气密度,取1.13kg/m3;h0为室外空气的焓值,h1为室内空气的焓值。此工况下,车室外空气相对湿度为70,车室内空气的相对湿度为50,查H-D图,得h0=99.89kJ/kg,h1=55.7kJ/kg。Q风=610.3(W)4)乘员发热量额定乘员人均发热量按116W,考虑到乘坐的人群,群集系数取=0.89Q人=N116=413(W)5)电器工作产生的热量，按Q电100(W)计综合以上,整车热负荷为:QT=2226.1(W)制冷量Q0=kQT,k为修正系数,k=1.051.15,取1.1,则Q0=2448.7(W)。三、结束语以上三种计算方法结果比拟相近,相差在5%内,方案一及方法二可简化计算经过,合适现场方案讨论初定,方法三合适精准的设计计算。设计人员可酌情采用适宜的计算方法,匹配各空调部件、试制空调系统样机进行台架性能实验,根据实验结果进行必要的修正后,进行实车整车制冷性能验证,以知足国家标准、行业标准或客户要求为准。电动汽车空调系统的设计,原则上在知足安全驾驶的提早下,尽可能减少电池能耗，保障整车的续航里程。