汽车空调系统的变频控制
谢敬田
（南京工业大学能源学院，江苏南京21181 6）
摘要：温度是车厢内舒适程度的最主要影响因素之一，为了更快速有效地调控汽车车厢内温度，排除新风量、风速、空气湿度等其他控制因素，选择实际温度与没定温度的差量及其变化率作为模糊控制器的输人参数，对可变冷媒流量( vrv)空调的频率进行控制，并利用s．mulink对控制过程进行仿真。
关键词：变频空调；模糊控制；仿真
中图分类号：tm 921. 51文献标志码ia文章编号：i673-6540(2010)07-0054-04
0 引 言
随着模糊控制理论及模糊控制系统的发展，显示出模糊控制在控制领域具有广阔的应用前景，模糊控制已咸为智能控制的重要组成部分。在工业过程控制中，许多控制领域所涉及的设计算法和控制结构简单，不要求非常精确的受控对象数学模型，可以应用模糊控制对其过程进行控制。控制系统模型图形仿真环境( simulink)工具平台的出现，使得控制系统的设计和仿真变得相当容易和直观。
目前，国内的空调客车已成为汽车客运的主力，旅客在旅途中享受空调冷气的同时也对汽车的空调系统提出了许多抱怨，比如该冷的时候冷得很慢，已经很冷时风还很大，车内旅客较多时空气很闷等。这些问题的存在影响了旅客的舒适度，不利于空调汽车档次的进一步提高。将模糊控制工具箱和simulink仿真环境利用到基于温度控制的汽车可变冷媒流量(vrv)变频空调的控制系统，可以对汽车车厢内温度根据环境的变化随时进行****控制，因而使乘客能在舒适的环境中乘车。
1 汽车车厢内温度变化特点
客运汽车一般是跨地域性长途运行，人员流动性大，随着区域、外界气温、汽车运行速度及太阳辐射强度变化的影响，车内负荷随之频繁变化，同时汽车在起动、停车时温差也会发生急剧变化。因此，汽车空调的自动调节是汽车空调设计与制造中最关键的环节之一。提高自动控制水平．应尽快将模糊控制及神经元控制技术引入到客室内参数的控制，安装灵敏性较高的温度传感器，同时采用变频调节装置，实现对风量和制冷量的无级调节，提高车内舒适度并减少能耗。汽车空调设计参数如表l所示。
本文以夏季车内温度参数为控制参数。
2 vrv率调系统简介
2.1 vrv空调系统的定义及控制原理
vrv空调系统是在电力空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。vrv空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制。在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其他辅助同路，以调节进入室内机的制冷剂流量。通过控制室内外换热器的风扇转速或传热面积，调节换热器的能力。在变频调和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后，vrv空凋系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。
2.2 vrv空调系统适用于汽车空调系统的特点
(1) vrv卒调系统依据室内负荷的大小，在不同转速下连续运行，减少了压缩机因频繁起停造成的不可逆损失，能效比随频率的降低而升高。由于压缩机长时间工作在低频区域，故系统的季节能效比( seer)相对于传统空调系统有较大提高。
(2)采用压缩机低频起动，降低了起动电流，电气设备节能效果显著，同时避免了对其他用电设备和汽车自身电网的冲击。
(3)冷媒自由分配技术和智能系统采用先进的变频控制技术、智能化控制技，使系统能感应车厢冷热负荷变化而精确调温，提高_『舒适水平。
(4)采用一次冷媒系统，与传统二次冷媒的中央空调相比，提高r能源利用率；同时无需庞大的配管工作，节省了材料和安装空间。
(5) vrv空调系统具有能调节容量的特性，在系统初开机时室温与设定温度相差很大，利用压缩机高频运行的方式，使室温快速到达设定值，缩短室内不舒适的时间。
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