[发明专利]一种轨道车辆的空调机组控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种轨道车辆的空调机组控制方法及系统，方法包括：基于预设的高能效比的蒸发器出口压力，计算压缩机的出口状态及流量；基于预设的高能效比的蒸发器出口压力，计算蒸发器的进口状态；基于预设的高能效比的蒸发器出口压力，计算气冷器的进口状态；根据计算得到的压缩机的出口状态、压缩机的流量、蒸发器的进口状态以及气冷器的进口状态，对二氧化碳制冷系统的运行参数进行拟合计算；根据拟合计算的结果，确定高能效比的部件参数，所述部件包括压缩机、蒸发器和气冷器。本发明提高了制冷系统的能效比且降低了系统成本，可广泛应用于空调系统技术领域。

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，尤其是一种轨道车辆的空调机组控制方法及系统。

背景技术

轨道车辆空调与普通商用及民用空调存在很大的差别，轨道车辆空调是专门用于铁路客运列车的一种特殊空调系统。

目前制冷业界所应用的HCFCs制冷剂如R134a、R407C、R410A、R32等均为非自然工质，属过渡制冷剂，因温室效应指数较高将面临全面禁用。而目前国内外普通高速大铁路空调机组主要采用R134a、R407C过渡型环保之制冷剂。

另外，由于R717、R290自然工质制冷剂存在刺激性气味、有毒、可燃和容易爆炸等高风险因素，根据车辆空调安全可靠性要求极高，故R717、R290不适用于车辆空调。

由于CFC及HCFCs制冷剂在未来的逐步禁用，环保节能技术开发将成为决定未来轨道车辆空调发展的主要方向。在HCFCs制冷剂全面禁用时，最接近列车空调实用的自然工质制冷剂包括空气和二氧化碳。以空气作为制冷剂的空调曾经应用于德国ICE列车上，但由于需要采用飞机空调一样的透平机，结构复杂、成本高，而且能效比很低，因此，一直无法推广应用到其它轨道车辆上。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种能效比高且成本低的轨道车辆的空调机组控制方法及系统。

本发明一方面所采取的技术方案为：

一种轨道车辆的空调机组控制方法，包括以下步骤：

基于预设的高能效比的蒸发器出口压力，计算压缩机的出口状态及流量；

基于预设的高能效比的蒸发器出口压力，计算蒸发器的进口状态；

基于预设的高能效比的蒸发器出口压力，计算气冷器的进口状态；

根据计算得到的压缩机的出口状态、压缩机的流量、蒸发器的进口状态以及气冷器的进口状态，对二氧化碳制冷系统的运行参数进行拟合计算；

根据拟合计算的结果，确定高能效比的部件参数，所述部件包括压缩机、蒸发器和气冷器。

进一步，还包括以下步骤：

将气冷器的流向设计成交叉S型，并通过逆流设计增大气冷器临界区的降温速度；

通过电子膨胀阀对气冷器的流量进行控制；

根据空调机组结构，对气冷器的安装角度进行动态调整；

对气冷器的翅片片距与换热量之间的关系进行模拟计算；

根据模拟计算的结果，结合二氧化碳制冷系统的运行参数，确定气冷器的翅片间距。

进一步，所述通过电子膨胀阀对气冷器的流量进行控制这一步骤，包括以下步骤：

获取不同工况下的气冷器的模拟测试数据，所述模拟测试数据包括出口压力数据、温度数据、制冷量数据和能效数据；

对模拟测试数据进行拟合计算，得到电子膨胀阀的开度控制公式；