電動(dòng)汽車是汽車產(chǎn)業(yè)的必然發(fā)展方向，已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略，它關(guān)系到國家的能源安全和節(jié)能減排，目前電動(dòng)汽車產(chǎn)品推廣中公交先行，優(yōu)先推廣電動(dòng)公交車。隨著電動(dòng)客車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電動(dòng)客車空調(diào)產(chǎn)品的需求也快速發(fā)展。

       各家電動(dòng)大巴空調(diào)的系統(tǒng)大體類似，都由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置四大部件組成，區(qū)別主要在結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)上，的電動(dòng)大巴變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中主要有空調(diào)主控（空調(diào)ECU單元）、空調(diào)面板、壓縮機(jī)變頻器和DCDC電源幾個(gè)單元組成，其中主控、面板和變頻器之間通過MODBUS總線連接，相互之間傳輸指令和參數(shù)。主控單元是這個(gè)控制系統(tǒng)的核心單元，為整套控制系統(tǒng)提供控制邏輯；面板模塊是控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面，接收操作指令同時(shí)顯示工作狀態(tài)；變頻器模塊根據(jù)主控指令控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)把壓縮機(jī)及高壓系統(tǒng)的各種參數(shù)傳輸給主控；DCDC電源為冷凝風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)提供24V低壓直流電。除此之外該控制系統(tǒng)還有以下幾個(gè)單元模塊：輔熱PTC為空調(diào)系統(tǒng)提供輔助電加熱；四通閥為制冷制熱切換提供冷媒流向切換；電子膨脹閥控制系統(tǒng)節(jié)流；新風(fēng)閥為空調(diào)系統(tǒng)提供新風(fēng)控制；低溫啟功模塊保證壓縮機(jī)在低溫下正常啟動(dòng)；冷凝風(fēng)機(jī)模塊為冷凝器提供風(fēng)速控制；蒸發(fā)風(fēng)機(jī)模塊為蒸發(fā)器何車內(nèi)通風(fēng)提供風(fēng)速控制；壓力開關(guān)為空調(diào)系統(tǒng)提供高低壓保護(hù)；高溫開關(guān)為壓縮機(jī)提供過溫保護(hù)；溫度傳感器模塊由8路溫度傳感器組成，他們檢測(cè)空調(diào)系統(tǒng)8個(gè)位置的溫度，為空調(diào)的系統(tǒng)控制、膨脹閥調(diào)節(jié)、壓縮機(jī)頻率控制和系統(tǒng)保護(hù)提供依據(jù)，保障空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)保證系統(tǒng)的節(jié)能性。

方案特點(diǎn)

1、高可靠性

電動(dòng)大巴空調(diào)工作環(huán)境復(fù)雜，需要承受高溫、日曬、雨淋、振動(dòng)等各種惡劣工作條件，產(chǎn)品需要有高可靠性，高可靠性不但需要高品質(zhì)的零部件保證，更需要在設(shè)計(jì)方案中考慮各種保護(hù)功能，確保空調(diào)系統(tǒng)能在各種惡劣環(huán)境下安全可靠運(yùn)行。相比行業(yè)內(nèi)其他廠家的控制方案，泰科偉業(yè)新能源大巴空調(diào)控制系統(tǒng)通過以下幾項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)確保了空調(diào)系統(tǒng)的高可靠性：

第一，系統(tǒng)內(nèi)部采用總線控制技術(shù)，控制系統(tǒng)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)部件的工作狀態(tài)和參數(shù)實(shí)時(shí)掌握，確保系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)處于安全可靠的范圍內(nèi)。目前其他廠家的電動(dòng)大巴空調(diào)控制方案都沒有變頻器總線通訊，主控單元只是通過硬線控制傳達(dá)給變頻器頻段指令，而無法獲取變頻器的任何參數(shù)信息，從而無法從系統(tǒng)角度對(duì)空調(diào)系統(tǒng)最重要的動(dòng)力部分做完善的系統(tǒng)級(jí)保護(hù)控制，存在系統(tǒng)級(jí)安全隱患。而泰科偉業(yè)的控制系統(tǒng)通過引入總線控制技術(shù)徹底解決了系統(tǒng)級(jí)保護(hù)缺失問題，在我們?cè)O(shè)計(jì)的電動(dòng)大巴控制系統(tǒng)中，我們把面板、主控、變頻器等智能單元之間通過MODBUS總線聯(lián)系在一起，控制系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)智能單元都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和狀態(tài)傳輸，這樣主控單元可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)部件的工作狀態(tài)和參數(shù)，不但可以了解控制面板傳達(dá)的操作指令信息，而且可以實(shí)時(shí)了解變頻器的相關(guān)參數(shù)，例如母線電壓、壓縮機(jī)電流、功率模塊溫度等重要的系統(tǒng)參數(shù)信息，主控單元可以通過這些信息來判斷系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)可靠性，并對(duì)運(yùn)行參數(shù)做相應(yīng)的修正和保護(hù)，確保空調(diào)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，提高了產(chǎn)品的可靠性。

第二，通過多路傳感器采集系統(tǒng)各關(guān)鍵點(diǎn)溫度信息，用于系統(tǒng)控制，并確保系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。分析行業(yè)內(nèi)其他廠家的控制方案發(fā)現(xiàn)他們的系統(tǒng)級(jí)溫度傳感器設(shè)計(jì)不足，只有功能級(jí)溫度傳感器，例如車內(nèi)溫度傳感器、車外溫度傳感器、除霜溫度傳感器等，而缺少保護(hù)級(jí)溫度傳感器，例如排氣溫度傳感器、回氣溫度傳感器等，在泰科偉業(yè)自主研發(fā)的控制系統(tǒng)中，結(jié)合變頻空調(diào)和軌道空調(diào)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了8路溫度傳感器，包括車內(nèi)、車外、壓縮機(jī)排氣、壓縮機(jī)回氣、蒸發(fā)器盤管、冷凝器盤管等溫度溫度傳感器，保證空調(diào)機(jī)組工作正常，提高電動(dòng)大巴的系統(tǒng)可靠性。

第三，通過引入系統(tǒng)級(jí)柔性保護(hù)確保空調(diào)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。在目前競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的控制方案中，空調(diào)的保護(hù)功能大部分都是硬性保護(hù)，而且這些保護(hù)基本上是零部件級(jí)保護(hù)，例如壓力保護(hù)、壓縮機(jī)過溫保護(hù)、變頻器過流保護(hù)、變頻器過溫保護(hù)等，當(dāng)這些保護(hù)功能動(dòng)作的時(shí)候代表相應(yīng)的零部件無法繼續(xù)工作，整套空調(diào)將失去正常工作能力。在泰科偉業(yè)自主設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)中我們引入了系統(tǒng)級(jí)柔性保護(hù)的概念，確保在出現(xiàn)零部件級(jí)硬性保護(hù)之前通過系統(tǒng)級(jí)柔性保護(hù)降低空調(diào)系統(tǒng)整體失效的風(fēng)險(xiǎn)，提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性，具體來講就是在出現(xiàn)硬性保護(hù)之前通過調(diào)整控制參數(shù)來避免出現(xiàn)硬性保護(hù)，例如主控單元通過采集壓縮機(jī)排氣溫度就可以獲知壓縮機(jī)的溫度，如果系統(tǒng)由于某種原因而出現(xiàn)壓縮機(jī)排氣溫度過高的情況，控制系統(tǒng)會(huì)通過降低壓縮機(jī)頻率來保證壓縮機(jī)溫度保持在壓縮機(jī)能接受的范圍內(nèi)，從而避免出現(xiàn)壓縮機(jī)過熱保護(hù)這樣的零部件級(jí)硬性保護(hù)，確保系統(tǒng)可以穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。再如主控單元通過總線通訊可以獲知變頻器的電流，如果空調(diào)系統(tǒng)由于負(fù)荷過高而出現(xiàn)電流過大的情況，控制系統(tǒng)會(huì)通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率來保證變頻器電流保持在變頻器能承受的范圍內(nèi)，從而避免出現(xiàn)變頻器過流保護(hù)這樣的零部件級(jí)硬性保護(hù)，確保系統(tǒng)可以穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行?？梢娤到y(tǒng)級(jí)柔性保護(hù)是通過系統(tǒng)的整體控制來使得空調(diào)系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，在系統(tǒng)異常的情況下首先通過系統(tǒng)降載的柔性保護(hù)來保護(hù)系統(tǒng)和零部件，盡量避免出現(xiàn)停機(jī)等硬性保護(hù)，最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性，降低用戶的抱怨。

2、節(jié)能性

電動(dòng)汽車的電能是通過電池提供的，每輛車攜帶的電能是有限的，需要車上的各種耗電部件盡量省電，空調(diào)作為電動(dòng)大巴上的第二耗電大戶，更需要注重系統(tǒng)的節(jié)能性。在本控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性，我們采用了以下幾項(xiàng)創(chuàng)新控制技術(shù)：

第一，，通過采用壓縮機(jī)無級(jí)變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能型。目前行業(yè)里面的電動(dòng)客車空調(diào)控制系統(tǒng)由于沒有采用總線控制技術(shù)，主控單元給變頻器的壓縮機(jī)頻率控制指令只能通過硬線控制，只能分為幾個(gè)頻率段，采用分段式頻率控制，也就是說壓縮機(jī)只能限定跑幾個(gè)頻率檔位，制冷量也就會(huì)分為幾個(gè)功率檔位，而實(shí)際空調(diào)的熱負(fù)荷是連續(xù)的，不可避免的會(huì)有制冷量和熱負(fù)荷不匹配的現(xiàn)象，這就會(huì)增加空調(diào)系統(tǒng)的功耗。而我們?cè)O(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)由于采用了總線控制技術(shù)，主控單元和變頻器之間可以實(shí)現(xiàn)雙向通訊，可以方便的傳輸任一頻率指令，使得無級(jí)調(diào)速成為可能，于是我們結(jié)合多年的變頻空調(diào)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，采用無級(jí)變頻技術(shù)控制壓縮機(jī)的頻率，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)制冷量與系統(tǒng)熱負(fù)荷實(shí)時(shí)匹配的控制效果，避免了空調(diào)頻繁開停機(jī)和車內(nèi)溫度波動(dòng)大的問題，實(shí)現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能型，同時(shí)提高了空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。

第二，采用了電子膨脹閥智能節(jié)流技術(shù)。膨脹閥在空調(diào)系統(tǒng)中是四大系統(tǒng)部件（壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置）之一，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的能效比影響非常大，目前電動(dòng)大巴空調(diào)行業(yè)普遍采用熱力膨脹閥來實(shí)現(xiàn)冷媒節(jié)流，熱力膨脹閥不需要控制器控制，應(yīng)用簡(jiǎn)單，但是也有其固有的缺陷，在變頻空調(diào)系統(tǒng)中，熱力膨脹閥無法實(shí)現(xiàn)全頻段最優(yōu)節(jié)流效果，而只是在某一頻率段實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)流效果，更無法實(shí)現(xiàn)制冷、制熱雙模式最優(yōu)節(jié)流。我們的電動(dòng)大巴空調(diào)是一種變頻空調(diào)系統(tǒng)，而且是一種兼有制冷、制熱模式的熱泵型空調(diào)系統(tǒng)，所以在這種產(chǎn)品上要實(shí)現(xiàn)全頻段多模式最優(yōu)化節(jié)流控制，熱力膨脹閥顯然不能勝任。電子膨脹閥是通過控制器來調(diào)節(jié)其節(jié)流程度的，是一種智能的閉環(huán)節(jié)流裝置，原則上是可以實(shí)現(xiàn)全頻段最優(yōu)化節(jié)流效果控制的，也可以實(shí)現(xiàn)制冷、制熱雙模式節(jié)流的最優(yōu)化控制，保證空調(diào)系統(tǒng)在壓縮機(jī)大范圍頻率變化時(shí)，提供最優(yōu)的節(jié)流效果，始終使系統(tǒng)效率最高，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性控制。同時(shí)電子膨脹閥還可以通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)節(jié)流程度避免壓縮機(jī)過熱、液擊等問題，提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。

第三，通過智能除霜技術(shù)確保除霜的可靠性和準(zhǔn)確性，保證換熱器換熱效果。熱泵空調(diào)機(jī)組冬季采用熱泵制熱技術(shù)，冷凝器上會(huì)結(jié)霜，影響換熱效果，熱泵除霜就是通過四通閥換向把車內(nèi)的熱量輸送到冷凝器上，把霜化掉，保證冷凝器的換熱效果。目前行業(yè)里的電動(dòng)客車空調(diào)的熱泵空調(diào)機(jī)組，一般采用定時(shí)機(jī)械式除霜方式，控制簡(jiǎn)單，但不能保證除霜的時(shí)間準(zhǔn)確控制和除霜效果的精確控制，會(huì)有假除霜、除霜不干凈等問題出現(xiàn)，會(huì)影響壓縮機(jī)使用壽命和空調(diào)效果。我們開發(fā)的電動(dòng)大巴空調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)合熱泵空調(diào)行業(yè)多年的積累經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)參數(shù)，可精確判斷冷凝器結(jié)霜厚度，根據(jù)需要進(jìn)行除霜，避免頻繁除霜或不除霜，并可以判斷除霜程度及時(shí)退出除霜模式，這樣既能及時(shí)除霜確保冷凝器的換熱效果，也避免假除霜和多除霜浪費(fèi)車內(nèi)熱量，保證了系統(tǒng)的熱泵制熱效果，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。

第四，通過PTC輔熱分級(jí)控制及熱泵協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)節(jié)能。目前其他廠家的電動(dòng)客車空調(diào)的PTC制熱功能和熱泵制熱功能基本都是分開工作的，比如-3度以上用熱泵制熱，-3度一下用PTC制熱，而且PTC加熱是一檔控制，十幾千瓦的PTC加熱要么全開要么全關(guān)，這樣的控制模式非常費(fèi)電。我們自主研發(fā)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了熱泵和PTC的協(xié)同工作，PTC分級(jí)控制。系統(tǒng)控制器通過溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)熱泵的制熱效果，當(dāng)熱泵制熱效果可以滿足空調(diào)的制熱需要時(shí)不需要開啟PTC加熱單元，隨著外界溫度的降低，當(dāng)檢測(cè)到熱泵制熱效果無法空調(diào)的制熱需要時(shí)逐步開啟PTC加熱單元，直到PTC加熱單元全部開啟。當(dāng)由于外界溫度過低而使得熱泵制熱能效比太低或者會(huì)影響空調(diào)系統(tǒng)可靠性時(shí)會(huì)停止熱泵制熱功能，而全部采用PTC制熱。由此可見，該控制策略最大限度的利用了熱泵制熱的高效性，盡量避免采用低效率的PTC制熱，從而最大程度的保證了制熱模式的節(jié)能性。

第五，設(shè)計(jì)有節(jié)能模式按鍵。泰科偉業(yè)自主設(shè)計(jì)的電動(dòng)大巴空調(diào)控制系統(tǒng)中有一鍵節(jié)能功能，在空調(diào)控制面板有節(jié)能按鈕，當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)電池電量不充足或其他需要降低空調(diào)功耗的情況下，按下此按鈕，空調(diào)機(jī)組進(jìn)入節(jié)電模式運(yùn)行，減少空調(diào)耗電量，保證客車?yán)m(xù)航里程。

3、其他功能特點(diǎn)

第一、低溫制熱效果好。

該空調(diào)系統(tǒng)采用電子膨脹閥節(jié)流，通過排氣溫度和過熱度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)膨脹閥開度，實(shí)現(xiàn)了冷媒流量的智能化和精確化控制，避免了熱力膨脹閥節(jié)流系統(tǒng)的壓縮機(jī)液擊的危險(xiǎn)，而且大大改善了空調(diào)系統(tǒng)的低溫制熱效果。低溫情況下壓縮機(jī)不易啟動(dòng)也是低溫制熱的一個(gè)棘手問題，本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有壓縮機(jī)低溫啟動(dòng)裝置，可以保證壓縮機(jī)在低溫情況下的正常啟動(dòng)。

第二、具有故障查詢和下載功能。

本電動(dòng)汽車空調(diào)具有電腦通訊功能，空調(diào)智能控制器可以實(shí)時(shí)把空調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)和參數(shù)傳輸給電腦，電腦通過專用軟件可以直觀的檢測(cè)空調(diào)系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，也可以通過專用便攜式通訊設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和顯示，方便空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試和問題排查。

第三、具有遠(yuǎn)程監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)功能

本控制系統(tǒng)采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，控制器通過物聯(lián)網(wǎng)模塊把空調(diào)的狀態(tài)信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，我們可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)時(shí)查詢各個(gè)空調(diào)的位置信息和狀態(tài)信息，可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷功能，可以遠(yuǎn)程掌握市場(chǎng)上運(yùn)行空調(diào)的狀態(tài)信息，發(fā)現(xiàn)問題于萌芽狀態(tài)，及時(shí)維護(hù)，提高產(chǎn)品可靠性，降低市場(chǎng)抱怨。