【電動汽車拆解】空調壓縮機(七):不斷推進電動化

【電動汽車拆解】空調壓縮機(七):不斷推進電動化

【電動汽車拆解】空調壓縮機(七):不斷推進電動化

2009/11/03 00:00

  本公司2009年開始向德國戴姆勒(Daimler)的高級混合動力車“S400”供應電動壓縮機(圖4)。S400的要求非常高,面臨低電壓驅動等眾多難題。但戴姆勒對我們此前的電動壓縮機開發進程以及運動型高級車“SL”上使用的皮帶傳動型壓縮機的性能及品質給予了高度評價,因而採用了我們的產品。

圖4:德國戴姆勒2009年6月上市的混合動力車“S400HYBRID” (a)機體,(b)引擎與電機部分。(點擊放大)


  壓縮機中的電機使用釹磁鐵,雖然是8.2kW功率,使用轉數範圍為700~9000rpm的高功率配置,而額定電壓僅為120V(圖5)。

圖5:S400採用的電動壓縮機(a)機體,(b)截面圖。(點擊放大)


  通常以低電壓實現高功率需要大電流,這樣就會導致變頻器周圍的電子零件成本上升,體積增大。

  而此次開發過程中,電機尺寸、成本、噪音均得到了控制,齒槽轉矩等特性在設計時也進行了綜合考慮。特別是冷媒壓縮部分沿襲了傳統的皮帶傳動型的可靠性,採用了使用低壓低溫側冷媒冷卻變頻器的方式。

  隨著車輛電動化的全面展開,空調的電動化正在加速。本公司在全球最先向車輛供應的渦旋式壓縮機雖然具備效率高、靜音性高、驅動轉矩變化小等車輛廠商要求的高水準,但不適合改變排放容積,進行精密控制的需求。

  此次,在對壓縮機進行電動化後,壓縮機轉數無需與引擎轉數掛鉤,可以使用電機達到所需轉數。從而實現了與排放容積可變型壓縮機相同的高效率、靜音性能優良等特點,而且能夠實施精密控制。

  今後的HEV和EV將不再只是汽車廠商的戰略車和高級車,還會向中小型的普及車發展。今後的電動壓縮機需要實現更高程度的高效化、小型輕量化及低成本化(圖6,7)。

圖6:電動壓縮機的發展現行的A型已向S400供應。B型除支援客戶的CAN通信外,還減少了噪音的產生。新一代型通過實現對高輸入電壓的支援,縮小了機體體積。(點擊放大)


圖7:電動壓縮機的發展過程本公司于1986年開始開發電動空調壓縮機。產品于上世紀90年代開始向“EVS-10”供應。之後,混合式產品于2004年投入量產,並向本田供應。今後,本公司計劃對S400用型號進行小型及輕量化,向普及型混合動力車和電動汽車供應。 (點擊放大)


  而且,根據今後的環保規定,未來的HEV必須進一步削減CO2排放量。這就要縮短引擎驅動時間、延長電機驅動時間。電機驅動時間的延長必然會縮短內燃機的工作時間,減少車輛產生的熱量(排熱)。

  由於無法再利用排熱製暖,因此,對於HEV和EV而言,高效製暖則是重大課題。

製暖效率存在課題

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