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空调热泵技术在电动汽车的应用
作者：卢俊宇 孙人杰
来源：《汽车科技》2016年第04期
摘 要：本文比较分析了空调热泵系统与传统空调系统的区别，探讨了空调热泵技术的循环原理，并针对具体案例进行了计算和分析，为电动汽车空调热泵系统设计提供了参考。
关键词：电动汽车；空调热泵；应用分析
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）04-0095-04
Abstract： In this paper， the difference between heat pump air condition system and traditional
air condition system was comparative discussed. Then the working principles of refrigeration cycle
were introduced. Finally a calculation case was operated and analyzed， which provided a reference
for the design of heat pump air conditioning system applied for electrical vehicle.
Key Words： Electrical Vehicle； Heat Pump Air Conditioning； Application Analysis
1 技术背景
1.1 电动空调与传统空调差别
电动空调与传统空调差别主要体现在制热方面。传统空调制热原理为热量来源为发动机余热，电动空调的热原理为热量来自空调本身产生的热源。压缩机的差别在于传统压缩机由发动机来驱动，电动空调压缩机是由永磁直流无刷电机直接驱动[1]。
10.16638/ki.1671-7988.2016.06.038
电动汽车热泵空调系统
韩光杰
（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）
摘 要：文章主要分析电动汽车空调系统与传统车空调系统的区别，介绍电动车空调系统的特点，对比了国内外不
同结构热泵空调系统并根据其结构分析了优缺点，针对采用不同制冷剂的热泵空调系统做了比较，总结了热泵空调
系统的发展趋势和设计思路。
关键词：电动汽车热泵空调；CO2；四通阀
中图分类号：U463.61 文献标识码：B 文章编号：1671-7988 (2016)06-109-03
Heat Pump Air Conditioning System for Electric Vehicles
Han Guangjie
（Anhui jianghuai Automobile Co. Ltd., Anhui Hefei 230601）
Abstract: This paper mainly analyzes the difference between Electric Vehicles air conditioning system and conventional
air congditioning system,introduce the characteristics of Electric Vehicles,compared the different structure of the heta pump
air conditioning system at home and abroad,and according to its structural analysis the advantages and disadvantages,in
view of the different compairing the refrigerant heat pump air conditioning system and summarizes the development trend
【电动汽车拆解】（三）
空调压缩机：不断推进电动化
小野时人 三电开发本部全球开发统括室室长
三电（SANDEN）从1971年开始生产车载空调压缩机。如今已在欧洲、北美和亚洲拥有生产基地，掌握着全球25％的份额。
受全球环保规定和高燃效技术发展的影响，在汽车行业中，发动机的小型化和HEV（混合动力车）·EV（电动汽车）化的速度正在加快。
关于应对环保规定的办法，除了提高发动机效率、添设增压器来缩小发动机体积外，HEV还可尽量延长电机驱动时间，EV可在轻量化的同时配备高性能电池等。具体做法因汽车厂商而异。
备有3类压缩机
本公司的空调压缩机大致分为三类。
面向需要提高现有内燃机效率、实现小型化的汽车厂商，供应的是借助传统发动机皮带传动类型的压缩机。面向以发动机为主体、电机为辅的车辆（Mild-
HEV）供应的是皮带传动和电机驱动兼顾的混合式压缩机。对于以电机为主体（Strong-HEV、EV）的车辆，则供应电动压缩机。（图1）。
本公司的电动压缩机开发始于1986年。开发伊始虽然也经历过摸索阶段，但是在向推进车辆电动化的美国汽车厂商供货的过程中，产品化速度非常之快。
1990年，电动车“EVS-10”在美国投入使用。当时就是本公司供应的电动压缩机，但产量还非常少，在成本、充电电池、基础设施的限制下未能普及。
当时的电动压缩机需要另配逆变器，成本昂贵，空间利用率也比较低。之后，本公司在电动压缩机与逆变器的一体化、压缩机构的高效化及小型轻量化等方面推进了开发。
对于2005年上市的本田“思域混合动力”车型，本公司以此前开发的电动压缩机为基础，又开发出了皮带传动与电机驱动兼顾的混合式压缩机（图2）。这 种混合式压缩机能够在车内温度高、车速慢等空调负荷较高的情况下同时使用皮带传动和电机驱动，使制冷能力达到最大（图3）。
图1：空调压缩机的类型包括使用发动机驱动的类型，同时使用发动机和电机驱动的混合动力型，单纯使用电机驱动的类型3种。
1 《汽车空调电动压缩机总成技术条件》 编制说明 1 工作简要过程 2 1.1 任务来源 今年年初，国家发布新的产业政策，鼓励低油耗、低排放、环抱型的汽车的研究发展，国家科技部以奇瑞为依托专门建立了国家节能环保汽车工程技术研究中心，主要从事混合动力方面等方面的研究。目前国内主要的汽车厂几乎都有自己的开发和量产电动车或混合动力车的计划。 为推动电动车及电动压缩机的发展，达到与电动车或混合动力车同步发展的目的，2003年10月电动压缩机国家标准《电动车空调压缩机总成技术条件》的制定工作列入上海市科委技术计划。2004年3月该标准制定工作经申报，被列入国家标准制定计划。根据计划要求，特制定本标准。 1.2 主要工作过程 在200３年中，上海三电贝洱汽车空调有限公司成立了工作小组来推动标准制订工作，200４年以前完成相关资料的收集整理和分析，２００５年１０月左右提出标准征求意见稿。 1.3 主要参加单位和工作组成员名单 主要参加单位和工作组成员名单如下： 上海三电贝洱汽车空调有限公司：姚 奕、何 斌、钟民先、戴玉英 2 标准编制原则和标准主要内容 本标准根据当前国家电动车和混合动力车的的发展趋势，针对轿车使用情况，制订了使用HFC-134a制冷剂的、排量介于１５ml/r到４０ml/r的、直流无刷电机驱动半封闭汽车空调压缩机和功率驱动模块的指标、试验方法以及包装标识等进行了规定。 3 主要试验的分析、综述报告，预期达到的经济效果 节能和环保的需要推动了电动车和混合动力车的发展，电动车和混合动力车的发展呼唤新的压缩机型，汽车空调系统电动压缩机的研制，可达到环境保护、节约能源、改善车辆性能、改善空调匹配的综合效果。目前在国际范围内无统一的汽车空调电动压缩机技术标准，在国内也没有相应的国家标准，因此制定此技术标准，可以填补国内空白，在统一平台上推动国内电动压缩机的发展，有效防止国外技术和经济垄断。 电动压缩机是空调系统的动力源和核心，也是常规汽车转向电动或混合动力汽车时，空调系统中变动最大的零件。它的工作环境和工况比较恶劣，也是系统中最容易失效的零件。它的失效会导致空调系统功能丧失，甚至人身安全，因此，压缩机的质量至关重要。本标准的制定为生产厂家对电动压缩机的质量综合评判提供参考。主要试验考核目的如下： a. 压缩机性能测试—评判压缩机的制冷能力和功耗情况，是压缩机的主要性能指标之一； b. 噪声试验—考核压缩机影响乘车人舒适性的大小，以及异常噪声情况，是压缩机主要指标之一； c. 清洁度和含水率—对清洁度和含水率的控制，可保证制冷系统的通顺，金属杂质甚至还会影响到压缩机的耐久性；
