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關于車載空調控制系統的介紹和應用分析

ELEXCON深圳國際電子展 ? 來源:djl ? 2019-10-25 08:45 ? 次閱讀

汽車空調系統是實現對車廂內空氣進行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置。從汽車類型來講,汽車空調分為乘用車空調、大巴空調和物流車空調三類。汽車空調系統按照其功能可以分為制冷系統、加熱系統、通風與凈化系統、控制系統

本文主要從電子控制角度講解汽車空調設備。

汽車空調主要電子設備由:冷凝風機、換氣鼓風機、壓縮機、溫度傳感器(含車內與車外)、光照傳感器、蒸發器傳感器、冷卻水傳感器、電位計、空氣選擇電機、空氣混合風擋電機、電磁閥、空氣出口伺服電機、冷風旁通伺服電機等電子設備。汽車控制系統MCU通過檢測系統中各個傳感器參數控制系統中的壓縮機、冷凝風機以及其他執行電機設備完成空調系統的自控控制。

1、車載壓縮機控制原理

車載壓縮機按照工作方式分為定排量壓縮機和變排量壓縮機。由于定排量壓縮機損耗大、效率低,逐漸被變排量壓縮機取代。目前變排量壓縮機已經成為車載壓縮機的主流設備。

所謂的變排量壓縮機,結構是基于傳紡的斜盤或者搖板式壓縮機,傳統的斜盤式或者搖板式壓縮機里面,斜盤或搖板的偏轉角度是固定的,換一句話說,活塞的行程是一定的。升級后的可變排量壓縮機,通過調節斜盤或搖板的角度,進而調節活塞的行程,從而改變壓縮機的排氣量。下圖為行業某廠家的結構圖:

以往的傳統壓縮機均為發動機直連驅動。隨著新能源汽車普及,新能源汽車空調壓縮機驅動原理逐漸進行了升級換代,BLDC壓縮機電機驅動器應運而生。

如下圖即為BLDC壓縮機驅動原理:

關于車載空調控制系統的介紹和應用分析

2、車載壓縮機控制原理

傳統的車載鼓風機與冷凝風機主要采用的為直流有刷電機驅動(以深圳晶利德實業有限公司推出的A4930GETTR-T驅動方案為例)。其電機工作原理圖如下:

關于車載空調控制系統的介紹和應用分析

隨著電機能耗要求的提高,電機驅動技術的發展,直流無刷電機的長壽命、高效率逐漸被行業認可。深圳市晶利德實業有限公司利用ALLEGRO主控A3930KJPTR-T推出了車載鼓風機與冷凝風機控制方案,其主要工作原理如下:

關于車載空調控制系統的介紹和應用分析

3、小型伺服電機驅動系統

車載空調中的空氣出口伺服電機、冷風旁通伺服電機等電機主要由步進電機驅動,深圳市晶利德實業有限公司利用A4980KLPTR-T設計的空氣出口伺服電機、冷風旁通伺服電機電機驅動系統,其主要工作原理如下:

關于車載空調控制系統的介紹和應用分析

隨著新能源汽車技術的發展,越來越多的新技術逐漸應用到新能源汽車中,其中汽車中常用的有刷電機由于能效和技術的考量,未來一定會被BLDC電機逐漸替代。BLDC電機未來也一定會成為車載空調系統的主流電機。

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