自动化控制
Automatic Control
电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering
图2：电动汽车热泵空调控制概要图
TAO = Kset*Tset - Kr*Tr - Kam*Tam - Ks*Ts + C (1)
式中，TAO ：目标吹出温度，°C
Tset ：设定温度，°C Tr ：内气温度，°C Tam ：外气温度，°C Ts ：日照量，W /m 2 C ：修正常数 K (x )：权重系统
有电池冷却要求时，制冷模式优先，目标吹出温度的调整需要
当前，电动汽车逐渐进入千家万户，研究热泵空调系统对电动 汽车乘坐的舒适性、安全性和节能环保具有重要的意义m ，合理的 系统控制即可延长电动汽车的续航里程，又可以使空调系统得到较 好的制冷、制热、电池冷却效果，因此，我们有必要对电动汽车热 泵空调系统的控制进行研究，使热泵空调能发挥更佳效能，促进电 动汽车的普及化。
1电动汽车热泵空调系统的组成和工作原理
电动汽车热泵空调系统主要是由电动压缩机、室外冷凝器、7K 冷冷凝器、气液分离器、HVAC 总成、空调控制器、电子膨胀阀、 管路和阀组成，见图1所示，主要特点是采用水冷冷凝器实现压缩 机高温高压制冷剂与冷却回路的冷却液进行换热[21。
电动汽车热泵空调的工作原理包括制冷和制热循环，制冷循 环为压缩机排出的高温高压制冷剂流到车外的冷凝器向车外释放热 量；制冷剂被冷却、环境空气被加热。放热后的制冷剂经膨胀阀节 流成为低温低压状态，低温低压制冷剂流经车内的蒸发器从乘客舱 吸收热量，提供舒适性[3]。制热循环为制冷剂的流向同制冷模式相 反。压缩机排出的高温高压制冷剂首先流到车内的换热器向车外释 放热量；制冷剂被冷却、车内空气被加热，放热后的制冷剂经膨胀 阀节流成为低温低压状态，低温低压制冷剂流经车外的换热器从环 境空气中吸收热量[41。
2电动汽车热泵空调系统控制概要
电动汽车热泵空调系统的控制主要是面板控制、TAO 值的演算、 室外冷凝器的结霜判定，工作模式的判定和切换，以及压缩机目标 转速的决定等，见图2所示。3电动汽车热泵空调系统控制方法
电动汽车热泵空调系统的控制主要是工作模式的判定、结霜判 定及除霜控制、目标水温控制和电池冷却控制等，下面具体说明这 几方面的控制情况。3.1工作模式的控制
电动汽车热泵空调系统的工作模式的控制有制冷、电池冷却、 制热和除霜等模式。
根据电池冷却和除霜（DEICE )的要求，外气温度传感器采集 到的外气温度（TAM )，计算目标吹出温度（TAO )，计算公式见(1)，从而判定出是制冷模式（COOL )、制热模式（HEAT )， 还是除霜模式（DEICE )，见图3所示。
电动汽车热泵空调系统的控制研究
郑淳允
(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广东省广州市511434)
摘要：本文阐述了电动汽车热泵空调系统控制的四种方法，通过对这四种方法的研究，从而使电动汽车热泵空调系统的制冷、制热、 除霜等性能得到较好的发挥，保障了电池的良好冷却效果，空调的舒适性满足人们的使用要求。
关键词：热泵空调；工作模式；目标吹出温度；电池冷却
睢|
节流阀
1
102
电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering
自动化控制
Automatic Control 表1：热泵空调电池冷却电子膨胀阀I〗标幵度控制
阶段1234
电池ECU发出的冷却要求电池冷却OFF空调优先电池冷却优先电池冷却最大能力目标开度全闭开度a开度b幵度c
图3：电动汽车热泵空调控制工作模式判定流程图
TAO ••目嫩出2*
TAO : §1^2*
OFF
_
TAM ：外气a s
图5：无电池冷却的温度图
通过控制PTC实现，见图4所示；无电池冷却要时，通过外气温 度和目标吹出温度的关系来判定工作模式，见图5所示，中间区域 通过追加吸入温度条件来判定制冷或制热模式。
3.2结霜判定及除霜控制
电动汽乍热泵空调系统的结霜判定和除霜判定要根据制冷剂吸 入温度来推断室外冷凝器的结霜情况，从而判定是否进入除霜模式，在进入除霜模式后根据除霜持续时间或者制冷剂吸入温度判定是否
图6：电动汽车热泵空调结霜和除霜工作糢式判定流程图
其中，兰为约等于，〇c为正比
图7：电动汽车热泵空调压缩机转速控制示意图
解除除ffi模式。此外制冷剂吸入温度及持续时间的具体值，要根据 车辆及空调系统状态，最终值需通过台架试验、风洞及实车标定结 果确定，模式判定流程图见图6。
3. 3压缩机转速控制
汽午：空调在制热时，压缩机转速的控制是以目标吹出温度控制 为目标，燃油车空调系统的目标吹出温度是与蒸发器温度、混合风 门开度和暖风芯子水温有关，由于蒸发器温度变化较大，故需要在 蒸发器不结霜前提下，使蒸发器温度尽量低，以此目标来控制压缩 机转速。电动汽车热泵空调系统的压缩机转速控制则与燃油车空调
103
自动化控制Automatic Control
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering
业生产发展需要|21。录井模拟培训系统通过对现场环境和仪器的仿 真，使室内培训效果接近现场，从而降低培训成本和风险。在录并 模拟培训中，一个关键的问题是培训人员要能识别各种传感器，并且在操作过程中，将各种传感器安装到正确的位置。每次操作，系
统需要判断出对应位置所安装传感器是否正确，如果正确，给出提 示，显示当前传感器的值，并以动_形式将该传感器所处真实位置 在图形上放大显示。如果错误，系统给出错误提示。
2传感器模拟与自动识别系统硬件设计
图h传感器糢拟与自动识别系统硬件结构
2.1系统整体结构
由于钻井工艺环境的要求，现场使用的多是特殊定制传感器，价格•般都比较昂贵131。本着经济、耐用的原则，录井模拟培训系
图形
计算机
录井传感器模拟与自动识别系统研究
何志敏梅大成
(西南石油大学计算机科学学院四川省成都市610500 )
摘要：本文从录井传感器的糢拟、安装操作检测、传感器的识别、传感器动画播故等方面对系统的实现过程进行了描述。经油田推 广应用，该系统功能完善，操作直观，培训效果好，应用前景广阔。
关键词：录丼；传感器；模拟；自动识别；P L C
1引言
录井技术是钻井井控工作的一项基础技术，符合时代发展的基 本需求，能够科学分析出地质结构的整体构成情况及潜在的安全风 险因素m。传统的综合录井培训是通过阅读录井培训手册、听取有 经验的录井人员的讲解、参加录井现场实际操作等方式，传统的综 合录井培训方式己经很难适应当前高节奏、高效率的石油天然气工井场模型
h2s泵冲
—
主控
计算机
PLC
系统的不同，热泵空调的目标吹出温度是与暖风芯Y•水温和丨丨(缩机转速成正比，而且热泵空调的暖风芯子水温变化*较大，蒸发器温 度和混合风门的开度变化量较小，这样，热泵空调的报缩机的转速 控制是以暖风芯子的水温为目标进行控制，如图7所水。
3.4电池冷却控制
电动汽车热泵空调系统的电池冷却通过水冷冷凝器进行制冷剂 和水的热交换，冷却水对电池进行冷却，从而达到降温的目的，见图8所示。电池冷却回路主要依靠电子膨胀阀的幵度进行控制，根 据电池ECU发出的冷却要求指令，实施4段开发控制，见表丨所示。随着电子膨胀阀的开度变大，空调制冷能力可能恶化，为了防止制 冷能力过度恶化，将会与蒸发器温度为目标提高压缩机转速。
4结束语
本文是对电动汽车热泵空调系统控制方法的进行f研究，包括 了工作模式的控制、结霜和除霜的控制、压缩机转速的控制以及电 池冷却的控制等，通过这些控制，使得电动汽车热泵空调系统能效 比高，续航里程延长，相比传统空调系统，可在冬季提升35%。节 能性方面也表现较好，相比于采用PTC加热方
式，热泵空调可实 现40%的节能|51。在除霜方面，由于更加的精确控制，电动汽车 热泵空调系统的除霜时间也大为减少，有效提高了制热时间，提升 了热泵空调系统的使用效率。总的来说，这些控制方法使得电动汽乍热泵空调系统/t：舒适性、安全性和节能性等方面得到有效提升，效果良好。
本文的主耍创新点是研究/电动汽车热泵空调系统四种控制方 面，全面覆盖丫热泵空调系统的控制点，这些控制方法提升了制冷、制热、除霜等的性能，具有实用性、先进性等。广州汽车展
参考文献
[1] 胡爱军，程勛，李延锋.电动汽车热泵空调系统设计优化及试
验研究[J].制冷，2017, 9: 2.
[2] 赵宇，嵇天炜，瞿晓华，穆景阳.电动汽车热泵空调系统综述
[J].制冷与空调，2020, 20 (7): 74.
[3] 田钧.纯电动汽车热泵空调系统优化[J].制冷与空调，2020,
20(11):10.
[4] 陈景亮，李凯强，李宇成.电动汽车热泵空调系统试验研究[J].
设计与开发，2018, 18: 32.
[5] 胡志林，张昶，杨钫，付磊.电动汽车热泵空调系统技术研究
[J].汽车文摘，2019, 5: 11.
作者简介
郑淳允，硕士学位，高级工程师。主要从事汽车电子电器开发设计 和验证工作。
冲
感
模
栗
仡
器
型
i
型
®
感
模
M
传
器
型
104
发布评论