汽車空調系統的變頻控制
謝敬田
（南京工業大學能源學院，江蘇南京21181 6）
摘要：溫度是車廂內舒適程度的最主要影響因素之一，為了更快速有效地調控汽車車廂內溫度，排除新風量、風速、空氣濕度等其他控制因素，選擇實際溫度與沒定溫度的差量及其變化率作為模糊控制器的輸人參數，對可變冷媒流量( vrv)空調的頻率進行控制，并利用s．mulink對控制過程進行仿真。
關鍵詞：變頻空調；模糊控制；仿真
中圖分類號：tm 921. 51文獻標志碼ia文章編號：i673-6540(2010)07-0054-04
0 引 言
隨著模糊控制理論及模糊控制系統的發展，顯示出模糊控制在控制領域具有廣闊的應用前景，模糊控制已咸為智能控制的重要組成部分。在工業過程控制中，許多控制領域所涉及的設計算法和控制結構簡單，不要求非常精確的受控對象數學模型，可以應用模糊控制對其過程進行控制。控制系統模型圖形仿真環境( simulink)工具平臺的出現，使得控制系統的設計和仿真變得相當容易和直觀。
目前，國內的空調客車已成為汽車客運的主力，旅客在旅途中享受空調冷氣的同時也對汽車的空調系統提出了許多抱怨，比如該冷的時候冷得很慢，已經很冷時風還很大，車內旅客較多時空氣很悶等。這些問題的存在影響了旅客的舒適度，不利于空調汽車檔次的進一步提高。將模糊控制工具箱和simulink仿真環境利用到基于溫度控制的汽車可變冷媒流量(vrv)變頻空調的控制系統，可以對汽車車廂內溫度根據環境的變化隨時進行****控制，因而使乘客能在舒適的環境中乘車。
1 汽車車廂內溫度變化特點
客運汽車一般是跨地域性長途運行，人員流動性大，隨著區域、外界氣溫、汽車運行速度及太陽輻射強度變化的影響，車內負荷隨之頻繁變化，同時汽車在起動、停車時溫差也會發生急劇變化。因此，汽車空調的自動調節是汽車空調設計與制造中最關鍵的環節之一。提高自動控制水平．應盡快將模糊控制及神經元控制技術引入到客室內參數的控制，安裝靈敏性較高的溫度傳感器，同時采用變頻調節裝置，實現對風量和制冷量的無級調節，提高車內舒適度并減少能耗。汽車空調設計參數如表l所示。
本文以夏季車內溫度參數為控制參數。
2 vrv率調系統簡介
2.1 vrv空調系統的定義及控制原理
vrv空調系統是在電力空調系統中，通過控制壓縮機的制冷劑循環量和進入室內換熱器的制冷劑流量，適時滿足室內冷熱負荷要求的高效率冷劑空調系統。vrv空調系統需采用變頻壓縮機、多極壓縮機、卸載壓縮機或多臺壓縮機組合來實現壓縮機容量控制。在制冷系統中需設置電子膨脹閥或其他輔助同路，以調節進入室內機的制冷劑流量。通過控制室內外換熱器的風扇轉速或傳熱面積，調節換熱器的能力。在變頻調和電子膨脹閥技術逐漸成熟之后，vrv空凋系統普遍采用變頻壓縮機和電子膨脹閥。
2.2 vrv空調系統適用于汽車空調系統的特點
(1) vrv卒調系統依據室內負荷的大小，在不同轉速下連續運行，減少了壓縮機因頻繁起停造成的不可逆損失，能效比隨頻率的降低而升高。由于壓縮機長時間工作在低頻區域，故系統的季節能效比( seer)相對于傳統空調系統有較大提高。
(2)采用壓縮機低頻起動，降低了起動電流，電氣設備節能效果顯著，同時避免了對其他用電設備和汽車自身電網的沖擊。
(3)冷媒自由分配技術和智能系統采用先進的變頻控制技術、智能化控制技，使系統能感應車廂冷熱負荷變化而精確調溫，提高_『舒適水平。
(4)采用一次冷媒系統，與傳統二次冷媒的中央空調相比，提高r能源利用率；同時無需龐大的配管工作，節省了材料和安裝空間。
(5) vrv空調系統具有能調節容量的特性，在系統初開機時室溫與設定溫度相差很大，利用壓縮機高頻運行的方式，使室溫快速到達設定值，縮短室內不舒適的時間。
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