电动汽车开空调(简略版电动汽车压缩机空调工作过程)

压缩机空调，把热量从封闭空间内转移到外面，或者把热量从外面带入封闭空间，过程中不会有热量生成，而只是热量的转移。

电动汽车上的压缩机空调，逻辑上受到整车控制器VCU的管理，其具体实现形式多种多样，此外，只以一种典型形式，说明它的详细工作过程。

1 电气工作过程

从电气角度看，压缩机空调主要由以下几个部分组成：空调控制器，压缩机及热力学系统，压缩机用电机及其控制器，通讯模块，温度压力传感器。如下图所示。

把车载空调的电气分作两部分看待，高压部分和低压部分。如下图所示，DC+和DC-是高压电源，直接接入压缩机电机控制器。图中“空调继电器”是空调控制器的电源开关。

逻辑关系

空调低压部分受VCU控制，VCU通过控制12V电源回路“空调继电器”来控制整个空调的通断；通过CAN总线向空调控制器传递命令信息，设置工作温度目标值；空调控制器向VCU反馈空调工作状态信息，包括强电回路开关通断信息，压缩机压力，压缩机进出口温度。

空调压缩机高压电源，来自车载DCDC变换器，空调控制器通过接触器触发端口控制电源回路上接触器的通断，继而控制压缩机电机的工作状态。

压缩机和为它提供动力的电机及电机控制器集成到一起，空间相对狭小，空间内的电磁干扰常常是受控电机误动作的原因。

压缩机电机，一般选用永磁同步电机或者永磁直流无刷电机。原因无他，体积小，控制简单。电机转速根据需要，可以大范围调节。

电动汽车点火开关旋至“ON”档，若此时打开空调“A/C”开关，空调可以开始工作。

制冷制热量的调节

空调控制器闭合高压回路接触器，压缩机进入工作状态。乘客通过调节风量和温度设置按钮调节车室内温度。风量越大，从冷凝器带入车室内的热量越多，要求压缩机的功率越大。设置的温度与当前温度差距越大，要求压缩机的功率越大。

空调控制器通过控制电动压缩机的电机转速，达到控制制冷制热量的目的。电机转速高，压缩机相应的运转速度提高，制冷剂流量上升，制冷量提高。

2 物理工作过程

从物理角度看，空调的四大必备组成部分包括：蒸发器，冷凝器，压缩机和膨胀阀。四通电磁阀，是切换制冷模式和制热模式的转换开关。

制冷模式可以看做，空调系统把蒸发器放置在车室内，让制冷剂蒸发吸热，带走室内热量；热量通过循环管道被带到室外去，由冷凝器把这部分热量以冷凝放热的方式，释放到室外的空气中去。

制冷剂从室内吸热，变成室温低压气体；经过压缩机升压，成为高温高压气体，流入室外冷凝器（图中车室外换热器），经历放热过程，气体冷凝成为液体；高压液体，流入膨胀阀，部分气化吸热，制冷剂变身为低温低压湿蒸汽；湿蒸汽进入车室内蒸发器，进一步气化吸热，形成室温气体，回到压缩机。

制热，是制冷的逆过程，在双向热泵中，通过电磁阀换向来实现，我们看到的，相当于把冷凝器放到车室内来，蒸发器放到室外。

但在实际应用中，很少单独使用压缩机制热。而是借用其他发热设备提供热源，再借助空调系统使热量向车室内均匀流动。比如用PTC电加热，或者利用电机控制器的冷却水加热。

车载压缩机空调的制热能力，还有待进一步提高。

参考

某EV车电动空调压缩机开启过程中噪声优化改善研究

北汽EV160电动汽车空调压缩机电控原理及故障分析

电动汽车空调热泵型涡旋压缩机结构分析

新能源汽车电动空调压缩机驱动器设计研究