英威騰推出新能源客車空調(diào)水冷二合一逆變器解決方案

    近年來(lái)，我國(guó)大力推動(dòng)新能源汽車發(fā)展，新能源汽車銷量增長(zhǎng)迅速。根據(jù)中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2015、2016年新能源汽車銷量分別為33.1萬(wàn)輛和50.7萬(wàn)輛，2016年同比增長(zhǎng)53%。2017年1-10月，新能源汽車銷量為49萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)48%。

    工信部、國(guó)家發(fā)改委、科技部聯(lián)合印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》提出，2020年新能源汽車產(chǎn)銷量達(dá)到200萬(wàn)輛目標(biāo)，假設(shè)2017年銷量為70萬(wàn)輛，2018-2020年復(fù)合增速將超過(guò)40%，行業(yè)成長(zhǎng)性顯著。

    汽車空調(diào)作為提高汽車乘坐舒適性的一種重要部件已被廣大汽車制造企業(yè)及消費(fèi)者所認(rèn)可，汽車空調(diào)汽裝置已成為汽車中具有舉足輕重的功能部件。

    行業(yè)現(xiàn)狀

    龐大的汽車產(chǎn)銷量對(duì)零部件產(chǎn)生了強(qiáng)大的市場(chǎng)需求。對(duì)汽車空調(diào)而言，無(wú)疑是一個(gè)發(fā)展的黃金時(shí)期。但是從我國(guó)汽車空調(diào)的發(fā)展來(lái)看，還遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求方案設(shè)計(jì)。與國(guó)外企業(yè)相比，我國(guó)汽車空調(diào)行業(yè)起步較晚，20世紀(jì)80年代初仍是空白，汽車空調(diào)主要依賴CKD組裝。隨著汽車工業(yè)迅速發(fā)展，汽車空調(diào)市場(chǎng)需求日趨增長(zhǎng)。由于當(dāng)時(shí)大多數(shù)企業(yè)技術(shù)裝備不符合生產(chǎn)需求，不少企業(yè)陸續(xù)從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，也有很多地方開始招商引資，爭(zhēng)上汽車空調(diào)項(xiàng)目。從那時(shí)起，國(guó)內(nèi)掀起了汽車空調(diào)熱，大規(guī)模重組由此出現(xiàn)。從20世紀(jì)90年代開始，國(guó)內(nèi)汽車空調(diào)產(chǎn)業(yè)開始快速穩(wěn)步發(fā)展。由于各企業(yè)引進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備來(lái)自不同國(guó)家，行業(yè)沒有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可依，加上缺乏核心技術(shù)，我國(guó)汽車空調(diào)業(yè)承受著來(lái)自國(guó)外同行的威脅。

    國(guó)際上，汽車空調(diào)壓縮機(jī)生產(chǎn)一直集中在日本和美國(guó)幾大公司中。日本電裝占鰲頭，技術(shù)水平位居前列，市場(chǎng)份額約占全世界的1/3。此外，杰克賽爾、三電、精工、松下、三菱重工等都是世界空調(diào)壓縮機(jī)行業(yè)龍頭企業(yè)。美國(guó)主要是德爾福、偉世通和克萊斯勒三家。如今，這些企業(yè)在中國(guó)基本上已建立合資或獨(dú)資公司，其中不少在我國(guó)擁有不止一家生產(chǎn)基地。比如，電裝已在煙臺(tái)、廣州、昆山等地建廠，現(xiàn)又與揚(yáng)州杰信合資；德爾福在上海建合資公司，蘇州工廠也在建設(shè)中；杰克賽爾在湖南和東北建廠；偉世通在大連和北京，松下在廣州建廠。這些公司占據(jù)了中國(guó)車用空調(diào)壓縮機(jī)很大一部分市場(chǎng)。此外，煙臺(tái)電裝、大連漢拿等外資企業(yè)也有不小的產(chǎn)銷量。

    汽車空調(diào)工作原理

    汽車空調(diào)一般主要由壓縮機(jī)、電控離合器、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、貯液干燥器、管道、冷凝風(fēng)扇、真空電磁閥、怠速器和控制系統(tǒng)等組成。汽車空調(diào)分高壓管路和低壓管路。高壓側(cè)包括壓縮機(jī)輸出側(cè)、高壓管路、冷凝器、貯液干燥器和液體管路；低壓側(cè)包括蒸發(fā)器、積累器、回氣管路、壓縮機(jī)輸入側(cè)和壓縮機(jī)機(jī)油池。各部件之間采用銅管（或鋁管）和高壓橡膠管連接成一個(gè)密閉系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)工作時(shí)，制冷劑以不同的狀態(tài)在這個(gè)密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，每個(gè)循環(huán)有四個(gè)基本過(guò)程：

    1、壓縮過(guò)程：壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排出壓縮機(jī)。

    2、散熱過(guò)程：高溫高壓的過(guò)熱制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并排出大量的熱量。

    3、節(jié)流過(guò)程：溫度和壓力較高的制冷劑液體通過(guò)膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細(xì)小液滴）排出膨脹裝置。

    4、吸熱過(guò)程：霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，因此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過(guò)程中大量吸收周圍的熱量，而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進(jìn)入壓縮機(jī)。上述過(guò)程周而復(fù)始的進(jìn)行，達(dá)到降低蒸發(fā)器周圍空氣溫度的目的。

    方案分析

    本方案采用的是水冷二合一變頻器(GD300-05-I)，供電為車載電池提供540V直流電，變頻器輸出為AC380V和可調(diào)DC24V電，交流電為壓縮機(jī)提供動(dòng)力，直流24V為散熱風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力。

水冷二合一內(nèi)部電氣圖

水冷二合一逆變主回路接線

水冷二合一用戶接口布局

    方案特點(diǎn)：

    Goodrive300-05系列逆變器有IP67高防護(hù)產(chǎn)品和IP20防護(hù)產(chǎn)品，滿足用戶多樣化的應(yīng)用需求。其中，關(guān)于IP67高防護(hù)產(chǎn)品，PCBA全部密閉在箱體的型腔里；主回路輸入輸出端子采用防水接頭對(duì)外連接，控制端子采用防水航插對(duì)外連接；獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，同時(shí)采用IP67高防護(hù)風(fēng)扇，維護(hù)非常方便，只需將風(fēng)扇高防護(hù)插頭拆除即可。

    Goodrive300-05系列逆變器滿足汽車行業(yè)可靠性要求，具有超出同類產(chǎn)品的防跳閘性能和適應(yīng)惡劣電源、溫度、濕度、粉塵和抗震能力，極大提高產(chǎn)品可靠性。同時(shí)，通過(guò)電磁兼容性整體設(shè)計(jì)，滿足汽車行業(yè)對(duì)應(yīng)用場(chǎng)所的低噪音、低電磁干擾的環(huán)保要求。

    應(yīng)用情況

    在電動(dòng)客車空調(diào)內(nèi)部，壓縮機(jī)通過(guò)變頻控制，節(jié)約電量，車內(nèi)溫度調(diào)控準(zhǔn)確。以前客戶的DC24V是單獨(dú)做的一個(gè)高壓變壓器盒，把DC540V變成DC24V供散熱風(fēng)機(jī)電力。變壓器盒成本高，防護(hù)等級(jí)低，安全系數(shù)低，占用空間大，采用一體機(jī)后，防護(hù)等級(jí)提高，成本降低，節(jié)約空間，安全可靠。

    結(jié)語(yǔ)

    經(jīng)過(guò)客戶實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，且電控系統(tǒng)整體防護(hù)等級(jí)提高，占用空間縮小，更加安全可靠，為客戶有效降低成本。本次方案驗(yàn)證，將使英威騰在新能源汽車空調(diào)領(lǐng)域解決方案更具多樣性。