英威腾推出新能源客车空调水冷二合一逆变器解决方案

    近年来，我国大力推动新能源汽车发展，新能源汽车销量增长迅速。根据中汽协发布的数据，2015、2016年新能源汽车销量分别为33.1万辆和50.7万辆，2016年同比增长53%。2017年1-10月，新能源汽车销量为49万辆，同比增长48%。

    工信部、国家发改委、科技部联合印发的《汽车产业中长期发展规划》提出，2020年新能源汽车产销量达到200万辆目标，假设2017年销量为70万辆，2018-2020年复合增速将超过40%，行业成长性显著。

    汽车空调作为提高汽车乘坐舒适性的一种重要部件已被广大汽车制造企业及消费者所认可，汽车空调汽装置已成为汽车中具有举足轻重的功能部件。

    行业现状

    庞大的汽车产销量对零部件产生了强大的市场需求。对汽车空调而言，无疑是一个发展的黄金时期。但是从我国汽车空调的发展来看，还远不能满足市场的需求方案设计。与国外企业相比，我国汽车空调行业起步较晚，20世纪80年代初仍是空白，汽车空调主要依赖CKD组装。随着汽车工业迅速发展，汽车空调市场需求日趋增长。由于当时大多数企业技术装备不符合生产需求，不少企业陆续从国外引进技术和生产设备，也有很多地方开始招商引资，争上汽车空调项目。从那时起，国内掀起了汽车空调热，大规模重组由此出现。从20世纪90年代开始，国内汽车空调产业开始快速稳步发展。由于各企业引进的技术、设备来自不同国家，行业没有统一技术标准可依，加上缺乏核心技术，我国汽车空调业承受着来自国外同行的威胁。

    国际上，汽车空调压缩机生产一直集中在日本和美国几大公司中。日本电装占鳌头，技术水平位居前列，市场份额约占全世界的1/3。此外，杰克赛尔、三电、精工、松下、三菱重工等都是世界空调压缩机行业龙头企业。美国主要是德尔福、伟世通和克莱斯勒三家。如今，这些企业在中国基本上已建立合资或独资公司，其中不少在我国拥有不止一家生产基地。比如，电装已在烟台、广州、昆山等地建厂，现又与扬州杰信合资；德尔福在上海建合资公司，苏州工厂也在建设中；杰克赛尔在湖南和东北建厂；伟世通在大连和北京，松下在广州建厂。这些公司占据了中国车用空调压缩机很大一部分市场。此外，烟台电装、大连汉拿等外资企业也有不小的产销量。

    汽车空调工作原理

    汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇、真空电磁阀、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环有四个基本过程：

    1、压缩过程：压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排出压缩机。

    2、散热过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并排出大量的热量。

    3、节流过程：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排出膨胀装置。

    4、吸热过程：雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。上述过程周而复始的进行，达到降低蒸发器周围空气温度的目的。

    方案分析

    本方案采用的是水冷二合一变频器(GD300-05-I)，供电为车载电池提供540V直流电，变频器输出为AC380V和可调DC24V电，交流电为压缩机提供动力，直流24V为散热风机提供动力。

水冷二合一内部电气图

水冷二合一逆变主回路接线

水冷二合一用户接口布局

    方案特点：

    Goodrive300-05系列逆变器有IP67高防护产品和IP20防护产品，满足用户多样化的应用需求。其中，关于IP67高防护产品，PCBA全部密闭在箱体的型腔里；主回路输入输出端子采用防水接头对外连接，控制端子采用防水航插对外连接；独立风道设计，同时采用IP67高防护风扇，维护非常方便，只需将风扇高防护插头拆除即可。

    Goodrive300-05系列逆变器满足汽车行业可靠性要求，具有超出同类产品的防跳闸性能和适应恶劣电源、温度、湿度、粉尘和抗震能力，极大提高产品可靠性。同时，通过电磁兼容性整体设计，满足汽车行业对应用场所的低噪音、低电磁干扰的环保要求。

    应用情况

    在电动客车空调内部，压缩机通过变频控制，节约电量，车内温度调控准确。以前客户的DC24V是单独做的一个高压变压器盒，把DC540V变成DC24V供散热风机电力。变压器盒成本高，防护等级低，安全系数低，占用空间大，采用一体机后，防护等级提高，成本降低，节约空间，安全可靠。

    结语

    经过客户实验运行，设备运行状态良好，且电控系统整体防护等级提高，占用空间缩小，更加安全可靠，为客户有效降低成本。本次方案验证，将使英威腾在新能源汽车空调领域解决方案更具多样性。