簡略版電動汽車壓縮機空調工作過程

壓縮機空調，把熱量從封閉空間內轉移到外面，或者把熱量從外面帶入封閉空間，過程中不會有熱量生成，而只是熱量的轉移。

電動汽車上的壓縮機空調，邏輯上受到整車控制器VCU的管理，其具體實現形式多種多樣，此處，只以一種典型形式，說明它的詳細工作過程。

1 電氣工作過程

從電氣角度看，壓縮機空調主要由以下幾個部分組成：空調控制器，壓縮機及熱力學系統，壓縮機用電機及其控制器，通訊模塊，溫度壓力感測器。如下圖所示。

把車載空調的電氣分作兩部分看待，高壓部分和低壓部分。如下圖所示，DC+和DC-是高壓電源，直接接入壓縮機電機控制器。圖中「空調繼電器」是空調控制器的電源開關。

邏輯關係

空調低壓部分受VCU控制，VCU通過控制12V電源迴路「空調繼電器」來控制整個空調的通斷；通過CAN匯流排向空調控制器傳遞命令信息，設置工作溫度目標值；空調控制器向VCU反饋空調工作狀態信息，包括強電迴路開關通斷信息，壓縮機壓力，壓縮機進出口溫度。

空調壓縮機高壓電源，來自車載DCDC變換器，空調控制器通過接觸器觸發埠控制電源迴路上接觸器的通斷，繼而控制壓縮機電機的工作狀態。

壓縮機和為它提供動力的電機及電機控制器集成到一起，空間相對狹小，空間內的電磁干擾常常是受控電機誤動作的原因。

壓縮機電機，一般選用永磁同步電機或者永磁直流無刷電機。原因無他，體積小，控制簡單。電機轉速根據需要，可以大範圍調節。

電動汽車點火開關旋至「ON」檔，若此時打開空調「A/C」開關，空調可以開始工作。

製冷制熱量的調節

空調控制器閉合高壓迴路接觸器，壓縮機進入工作狀態。乘客通過調節風量和溫度設置按鈕調節車室內溫度。風量越大，從冷凝器帶入車室內的熱量越多，要求壓縮機的功率越大。設置的溫度與當前溫度差距越大，要求壓縮機的功率越大。

空調控制器通過控制電動壓縮機的電機轉速，達到控制製冷制熱量的目的。電機轉速高，壓縮機相應的運轉速度提高，製冷劑流量上升，製冷量提高。

2 物理工作過程

從物理角度看，空調的四大必備組成部分包括：蒸發器，冷凝器，壓縮機和膨脹閥。四通電磁閥，是切換製冷模式和制熱模式的轉換開關。

製冷模式可以看做，空調系統把蒸發器放置在車室內，讓製冷劑蒸發吸熱，帶走室內熱量；熱量通過循環管道被帶到室外去，由冷凝器把這部分熱量以冷凝放熱的方式，釋放到室外的空氣中去。

製冷劑從室內吸熱，變成室溫低壓氣體；經過壓縮機升壓，成為高溫高壓氣體，流入室外冷凝器（圖中車室外換熱器），經歷放熱過程，氣體冷凝成為液體；高壓液體，流入膨脹閥，部分氣化吸熱，製冷劑變身為低溫低壓濕蒸汽；濕蒸汽進入車室內蒸發器，進一步氣化吸熱，形成室溫氣體，回到壓縮機。

制熱，是製冷的逆過程，在雙向熱泵中，通過電磁閥換向來實現，我們看到的，相當於把冷凝器放到車室內來，蒸發器放到室外。

但在實際應用中，很少單獨使用壓縮機制熱。而是借用其他發熱設備提供熱源，再藉助空調系統使熱量向車室內均勻流動。比如用PTC電加熱，或者利用電機控制器的冷卻水加熱。

車載壓縮機空調的制熱能力，還有待進一步提高。

參考

某EV車電動空調壓縮機開啟過程中雜訊優化改善研究

北汽EV160電動汽車空調壓縮機電控原理及故障分析

電動汽車空調熱泵型渦旋壓縮機結構分析

新能源汽車電動空調壓縮機驅動器設計研究

（圖片來自互聯網）