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电动车辆不同行驶模式对空调系统效能的影响 ——发表于《美国机车工程学会》国际刊 Jong Tae Lee 美国环境工程研究协会 Seokjoo Kwon 汉阳大学 Yunsung Lim 美国环境工程研究协会 Mun Soo Chon 忠州国立大学 Daesik Kim 韩国江陵大学 摘 要 ： 在如今世界各国都在努力降低空气污染的大环境下，电动车辆出现在我们视野中并得到了大力推广。电动车辆通过电池组提供的电力能源驱动。我们发现在电动车辆电力消耗过程中，空调系统的作用效果是一个很严重的问题。因此在此次的研究中，我们主要针对在行驶过程中不同模式的行驶模式空调系统的作用效果（供暖和制冷效果） 。主要的模式有城镇行车模式、高速公路行驶模式、欧洲循环行车模式。研究结果显示电动车辆的电能效率与普通内燃机车的在高速公路相对城市街道中能源消耗趋势恰恰相反。在高速公路的驾驶模式中，电动车能效和行驶里程都要比城市街道驾驶模式中要小一点。出现这种情况是由于发动机的影响，在高速行驶过程中处于高速旋转的状态下，扭转力减小，而且在高速行驶模式中拥有一种连贯稳定的速度，这样就无法有效利用刹车能源回收系统。一般来说，空调系统占用了大约33%的耗能在驾驶过程中。 第一部分：基本介绍 由于温室气体的不断增加导致的全球变暖是一个世界性难题。大气中含量最多的温室气体是水蒸气、二氧化碳、甲烷、一氧化氮、臭氧 . 这些气体有很大一部分比例是由内燃机尾气排放所造成的。因此很多国家努力减少内燃机中的尾气排放。最终，他们制定了尾气排放标准，并用这些标准对这些造成污染的污染源加以限制。 加利福尼亚气体能源集团制定了更加严苛的机车排放标准因为加州的机动车市场是全球最大的市场之一。欧洲排放标准现已在新加入欧盟的国家中颁布实施。欧洲的这一系列尾气排放标准被称作为欧5系列标准、欧6系列标准等等。在2013年十二月氮氧化物的排放已经减少56%（0.18—0.08KWh） 。中国也在2000年颁布实施了他们首次针对机动车辆尾气污染设立的排放标准，相当于欧洲一系标准。中国国家环保局在2010年将标准提升到欧洲四系标准。 电动车辆正是为了满足这类新的环境要求，催生的新型能源车辆。电车利用储存的电力能源带动电动机从而牵引机车。电力能源，如可再充电电池组是通过化学能转化为电能。所以它不需要消耗任何化石燃料来驱动车辆。丰田普利，第一批大规模生产的化学电池机车在2001面世。此后日产LEAF也将产品推向市场，到2012六月末销售量超过了32000辆，这也是世界上最畅销的高速公路可用的全电动机车。 在此次的研究中，Suzuki.T 和 Ishii.K 曾于1996年研究了电力机车中空调系统。他们的目标是提供舒适的内车厢空气环境，并尽量少的消耗电力能源。Martin.D 和EI-Bourini.曾发表机车车厢空调系统的供暖与制冷效果实现与管理。为了让空调系统在更少电力消耗情况下表现得更好，他们采用了电力马达驱动排气系统（其中包括了一个多空压缩机）。Martin.D 和EI-Bourin发明了一种新型的能在不同行驶模式中预测电力消耗的数学模型。他们意识到了电力机车应用范围很多时候会在天气较冷的环境下失效，这大多是电池组效能不佳的例子。 本篇论文重在分析电车在不同行驶过程中空调作用效果。此外，不同行驶模式电车的行驶里程和能耗效率也会和内燃机车做比较研究。 第二部分：实验计划 表一中显示出每一组实验的示意图，为了更好的评估电动机车的行驶里程和能效状况，首先电车的里程计必须超过300km。确定里程计后，电池的首先与充满，保证每组实验在相同的电力环境下，大致需要在室内20度—30度环境下充电12-36个小时。第二天，把里程计安装在么一个机车上后，实验正式开始。当车辆不能再按照其预设的行车模式继续行驶时，车辆行驶实验正式结束。在每一种车辆行驶驾驶过程中，每一部车都会有10分钟的练习车钥匙的使用。最后一步骤是一整个晚上12小时的充电，已测量在两小时内能充的电量为多少。 第三部分：实验操作 为了分析在电车行车过程中空调系统的作用效果，需要预先设定标准的驾车状态，而且要设定每部车都要将其空调系统载满功率供暖或者制冷的情况下这两种不同的驾驶环境中分别在每种不同的驾驶模式中执行。如：城镇行车模式、高速公路行驶模式、欧洲循环行车模式。城镇行车模式被作为美国的机动车辆的尾气排放标准