前言
随着化石能源的日益枯竭和环境污染的不断加剧，节能与环保成为了21世纪的主旋律，各国政府都加大力度扶持新能源产业的发展，不仅在资金上给予大力支持，在政策层面更是给予重点照顾。与传统燃油汽车相比，纯电动汽车具有节能、环保的双重优势，受到了国内外的广泛关注。与传统燃油汽车一样，纯电动汽车也需要一个舒适的驾驶和乘坐环境，这就离不开空调系统的支持。汽车空调系统的设计开发，要明确它的冷负荷，进而得到空调系统所需提供的制冷量，然后进行后续的热力计算等设计开发工作。
纯电动汽车与普通燃油汽车最根本的区别就是动力源的不同，而发动机传入热是普通汽车空调冷负荷的主要来源之一，没有发动机的纯电动汽车冷负荷的计算尚有待研究。据此，本文中针对一台纯电动汽车样车，首先根据现有的理论计算方法对其进行冷负荷计算，然后实际测量了该样车的冷负荷，并分析比较了两种方式得到的不同结果。
1理论计算
汽车的车型众多，结构复杂多变，而且大部分时间处于运动状态，因此，计算空调负荷时随机因素多，难度大。鉴于建筑物空调负荷计算方法较为成熟，往往把汽车视为运动的建筑物，车厢视为移动的房间，汽车空调冷负荷的计算方法可分为3大类，即稳态传热法、准稳态传热法和非稳态传热法(即动态传热法) 3种方法各有优劣，为了简便计算，本文中采用稳态传热法进行近似计算。
1. 1冷负荷来源
普通汽车车厢(驾驶室)与外界环境的热交换。热传递以导热、对流、辐射3种方式进行。车室内冷负荷的来源主要包括以下4个方面:
(1)由于车外温度高于车内，加上太阳辐射的作用，有大量热量通过车壁和门窗玻璃传入车内;
(2)由于密封不良，会有不少热空气通过门窗及地板缝隙漏入车内(或人为通入新风)，带来新风热;
(3)人体发出的汗热和湿热也使车内温度升高，发动机室的部分热量还会通过车身前围和发动机罩传入;
(4)暴露在车厢下面的冷风管道和地板还会有地面反射热传入。车厢内的零件如座椅、仪表板等会吸收大量太阳辐射热，然后慢慢向车内散出。
这些热量之和就构成了普通汽车空调冷负荷。对纯电动汽车来说，车体围护结构与普通汽车并无差异，只是发动机室变成了电动机室，并且车底附着了一块电池包。但是，计算纯电动汽车空调冷负荷时不能简单地照搬原有的公式，必须考虑这两点不同对空调冷负荷带来的影响。
1. 2设计参数选择
根据我国对轿车空调设计的要求，结合国内外热舒适性的研究结果和中国人的冷热习惯，并参考文献[3 ]，确定负荷计算时车室内外的相关参数。列出了车体本身的部分参数。
1. 3计算结果
汽车空调冷负荷与得热量有时相等，有时不等，这主要与汽车壁面、隔热层、壳体结构的蓄热性能有关。但由于汽车空调工作条件恶劣、汽车围护结构蓄热能力较小、以及要求汽车空调在短时间内降温或升温等特殊性，故汽车空调制冷容量大小的选取一般都按照其得热量来进行，这使汽车空调容量稍许偏大，但更安全可靠。根据文献和文献中的冷负荷计算公式，对样车进行了冷负荷计算，。
计算时，考虑到纯电动汽车与普通汽车的不同，对两个地方进行了改进。首先，类比于普通汽车上的发动机室传入热，引入电动机室传入热的概念，可认为电动机室的空气温度比室外空气高20 0C;其次，该款电动汽车的电池包安装在车底板上，几乎占据了整个车底面，充放电过程中会不断向周围空气散发热量，故在计算通过车底传入的热量时认为车底的空气温度比室外空气高10 0C。
计算结果显示，该款纯电动汽车空调冷负荷中，车窗得热量和围护结构得热量之和占总的空调冷负荷的55.3%，符合汽车空调冷负荷比例标准 (一般车窗得热量和围护结构得热量之和占总的空调冷负荷的40%-60 % )，因此，该计算结果是合理的。
2实际测试
2. 1测试方法与设备
在一年中最热的季节(夏至日前后)，用热流量计测得该电动汽车的热流密度，并测量车体各部分的面积，即可得到各部分围护结构的得热量，进而可获得该车的夏季冷负荷。
在正式进行测试之前，先对车舱内各个部位的热流密度进行了初步试测。试测方法是对车内各个位置进行随机布点，找出车内得热量的主要来源。试测结果显示，车内热流密度由大到小依次为:玻璃车门、车顶、车底其他部分。因此，将电动汽车车内得热量的来源简化为4部分:(1)车窗玻璃(主要来源);(2)车门;(3)车顶和车底;(4)座椅，前后面板和其他部分。
2. 2测试结果
测试时间:2012年7-8月，测试期间当地天气晴朗、气候炎热，室外环境温度在30-35℃左右，日照强度在12kW /m2左右，测试选在每天中午气温最高的时间段进行，测试时将车内空调打开，使车内温度维持在25℃左右，并在怠速和行驶两种工况下进行测试。
2. 2. 1怠速工况测试结果
怠速工况是指在电动汽车起动，但不挂D挡行驶的条件下使电动机空转，此时，电动机没有功率输出，也不会对动力电池产生影响。试验前，先将己经布好点并连接好所用仪器的电动汽车开到室外空旷地带，放置一段时间，待车室内外温度稳定以后再打开相关仪器，开始测试。
数据处理时先对所测得的原始数据进行筛选，剔除一些不稳定的、有突变的无效数据，再对有效数据进行处理，可以得到每一区域的热流密度随时间的变化曲线，再乘以相对应的区域面积，即可得到从该区域进入车内的热量随时间的变化曲线。
3结论
负荷特性对纯电动汽车空调系统设计极为重要，传统的理论计算方法不完全适合纯电动汽车。在探索纯电动汽车空调系统负荷计算方法时，可用相关仪器设备进行实车测试试验。本文提出的纯电动汽车空调冷负荷的测试方法为相关设计人员提供一种思路;但还有待今后进一步完善，以提高测试数据的准确性。
