纯电动汽车热泵空调系统特性研究

纯电动公交车热泵型空调系统设计与实验研究张伟;李红旗;郑新【摘要】A heat pump air conditioning system is designed for pure electric bus, and its operating characteristics are studied. The cooling/heating capacity, the coefficient of performance (COP)/EER and the exhaust temperature varied with the ambient temperature, the compressor speed and the wind speed are analyzed. The results show that the heat pump air-conditioner system designed in this paper has better cooling/heating performance; the COP is highest when the speed of compressor is2700r/min in refrigeration conditions, but the EER is lower with the speed increases in heating conditions. In heating conditions, when the speed of outdoor fan is increaser, the EER is lower, so the lower speed of outdoor fan is more conducive to energy-saving.%针对纯电动公交车设计了一套热泵型空调系统,并对其运行特性进行了实验研究,分析了环境温度、压缩机转速和室内外风速对制冷/制热量、COP/EER和排气温度的影响.研究结果表明,设计的热泵型空调系统具有较好的制冷/制热性能,在制冷工况转速为2700r/min时COP最高,而制热工况下EER随转速增加而减小.在制热工况下,EER随室外风机转速增加而降低,因此较低的室外风机转速更有利于系统的节能.【期刊名称】《制冷与空调（四川）》【年(卷),期】2017(031)002【总页数】5页(P118-121,129)【关键词】纯电动公交车;热泵空调;实验研究【作者】张伟;李红旗;郑新【作者单位】北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京 100124【正文语种】中文【中图分类】TB61随着节能减排任务的推进和雾霾天气的突显，汽车尾气排放对城市环境的污染已倍受关注。

纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能研究由于纯电动汽车无发动机冷却热源用于冬季车内供热,开发冷暖两用的热泵型空调系统,已成为当前纯电动汽车空调系统开发亟待解决的关键技术。

本文基于准双级压缩循环原理,结合工质R134a的低温特性和系统设备的结构特点,提出了纯电动汽车用低温热泵型空调系统,解决了R134a热泵空调系统低温环境工况下高效可靠供热运行技术,为开发适合纯电动汽车的高效热泵空调系统提供了可行的技术方法。

研究成果包括以下几个方面:(1)建立了纯电动汽车用低温热泵型空调系统数学模型。

包含混气型涡旋式电动压缩机、车外换热器(冷凝器)、车内换热器(蒸发器)、电子膨胀阀、混气换热器(中间换热器)以及循环工质R134a热物性参数数学模型,并根据系统各个部件之间的耦合性能,形成预测该系统性能的系统数学模型。

模拟分析了车外环境温度、混气比率等因素对纯电动汽车用低温热泵型空调系统运行特性的影响。

模拟结果与实验结果对比,二者变化趋势相同,吻合较好。

(2)设计了纯电动汽车用低温热泵型空调系统。

该系统可根据运行工况和实际需要实现中压补气和低压混气两种热泵供热循环技术,可实现不同工况下对电动汽车制冷、制热、车外换热器除霜等多种基本工作模式,通过压缩机降温增效混气系统和辅助电加热器使该系统能够在室外-20℃超低温环境温度下高效稳定地进行制热循环。

(3)设计并搭建了纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能实验平台。

通过该实验台分别完成了电动汽车制冷、普通制热、低温制热和车外换热器除霜等基本工作模式下系统的性能实验。

实验研究结果表明:低温工况下压缩机排气温度显著降低,当车外环境温度为-20℃时仍正常运行,压缩机排气温度可有效控制在80℃以下,解决了非混气热泵循环排气温度过高无法正常工作的情况;系统制热量明显提升,在车外环境温度为10℃时,非混气热泵空调系统制热量为4200W左右,混气型低温热泵空调系统制热量在5300W左右,制热量提高了20%以上;系统低温工况运行效率较高,在车外环境温度为-20℃时,系统COP达1.5左右,高于电加热供热、热电半导体供热等其他供热方式。

汽 车 工 程Automotive Engineering 2020年(第42卷)第12期2020(Vol.42)No.12doi ：10.19562/j.chinasae.qcgc.2020.12.018新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究**天津市科技支撑重点项目(20YFZCGX00580)、江苏省常州市科技项目(CQ20200020)和中国汽车技术研究中心培育项目(19201209)资助。

原稿收到日期为2020年5月21日，修改稿收到日期为2020年6月29日。

通信作者:汪琳琳，高级工程师，博士,E-mail :wanglinlin@ 。

汪琳琳1，2，焦鹏飞2，王 伟2，伊虎城2，牟连嵩2，刘双喜2，许 翔3(1.天津大学机械工程学院，天津 300072； 2.中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司，天津 300300；3.中汽研(常州)汽车工程研究院有限公司，常州213164)[摘要]为提高电动汽车的能源经济性,减少低温制热性能衰减问题，提岀并分析对比了 3种用于低温环境的热泵空调系统解决方案：(1)余热回收利用：回收利用电池、电机和电控系统的余热,提高热泵空调系统性能的同时，优化整车的能量消耗。

(2)蒸汽喷射热泵空调系统:对R1234yf 制冷剂的蒸汽喷射热泵空调系统进行了试验研 究。

结果表明，开蒸汽喷射比不开蒸汽喷射时的热泵系统的制热COP 约高10%〜30%，环境温度越低,制热COP 改善越明显。

(3)CO 2制冷剂热泵空调系统:研究显示由于CO 2制冷剂的特性，热泵系统可在环境温度-20 t 稳定有 效地采暖。

得岀的结论是，目前利用蒸汽喷射热泵空调系统是解决新能源电动汽车低温采暖的有效手段,而在未 来，使用自然制冷剂CO 2是必然趋势。

关键词：电动汽车;低温热泵;R1234yf ;余热回收;蒸汽喷射;CO 2Research on Low Temperature Heat Pump Air Conditioning System inNew Energy Electric VehicleWang Linlin 1,2, Jiao Pengfei 2, Wang Wei 2, Yi Hucheng 2, Mu Liansong 2, Liu Shuangxi 2 & Xu Xiang 31. School of Mechanical Engineering , Tianjin University , Tianjin 300072 ；2. CATARC ( Tianjin) Automotive Engineering Research Institute Co. , Ltd. , Tianjin 300300；3. CATARC ( Changzhou ) Automotive Engineering Rerearch Institute Co. , Ltd. , Changzhou 213164[ Abstract ] In order to enhance the energy economy of electric vehicles and reduce the degradation of low-temperature heating performance ， three solutions of heat pump air conditioning system in low temperature environ ­ment are proposed and comparatively analyzed : (1) waste heat recovery and utilization : the waste heat of battery , motor and electric control system is recovered and utilized ， optimizing the energy consumption of vehicle while im ­proving the performance of heat pump air conditioning system ； ( 2) vapor-injection heat pump air conditioning sys ­tem : experimental study is conducted on heat pump air conditioning system using R1234yf refrigerant , and the re ­sults show that the heat generating COP with vapor injection is about 10% 〜30% higher than that without vapor in ­jection. The lower the ambient temperature ， the more obvious the improvement of COP ；( 3) heat pump air condi ­tioning system with CO 2 refrigerant ： researches indicate that due to the characteristics of CO 2 refrigerant ， heat pumpsystem can provide stable and effective heating at an ambient temperature of - 20 兀.So a conclusion is drawn thatat present ， vapor injection heat pump air conditioning system is an effective mean for the low temperature heating in electric vehicles ， while in the future ， the use of natural refrigerant CO 2 will be the inevitable trend.Keywords : electric vehicle ； low temperature heat pump ； R1234yf ； waste heat recovery ； vapor injec-tion ； CO 22020(Vol.42)No.12汪琳琳，等:新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究-1745-前言随着大气污染日益加重和电动化技术快速发展，新能源汽车取代传统燃油汽车已是大势所趋。

大众ID.4纯电动汽车的智能空调和热泵系统使用电动空调压缩机，一汽大众ID.4 CROZZ和上汽大众ID.4 X标准版空调都使用R134a制冷剂，选装版热泵空调使用二氧化碳R744制冷剂。

由于R134a是目前国内汽车空调应用最广泛的氢氟碳化物制冷剂，全球升温潜能值(GWP)高达1 430，对其进行削减替代是实现碳达峰、碳中和等目标的关键步骤，主要替代品是二氧化碳R744或R1234yf等制冷剂。

制冷剂的型号铭牌位于前机舱内，R134a制冷剂型号铭牌位置如图1所示，二氧化碳R744制冷剂型号铭牌位置如图2所示。

1-冷冻机油名称；2-制冷剂名称；3制冷剂加注量。

图1 R134a制冷剂的型号铭牌位置1-冷冻机油名称；2-制冷剂名称；3-制冷剂加注量。

图2 二氧化碳R744制冷剂的型号铭牌位置本文主要介绍汽车空调原理、制冷剂特性、智能空调控制系统、R134a/R744暖风和空调装置、带动力电池冷却系统的制冷剂循环回路、制冷剂R744的热泵、空调装置运行模式、热泵模式等八部分内容。

一、汽车空调原理大众ID.4标准版空调和动力电池冷却系统，空调制冷使用R134a制冷剂，带动力电池冷却系统的循环回路，如图3所示。

优化续航里程的车型选装热泵空调，使用二氧化碳R744制冷剂，带动力电池冷却系统的循环回路。

热泵系统通过管路和阀门实现反向转换，实现车内采暖，在热泵采暖模式时，冷凝器发挥蒸发器的作用，而蒸发器发挥冷凝器的作用，如图4和图5所示。

在低温采暖工况下，使用二氧化碳R744热泵系统比高压加热器PTC采暖提升了约30%的续航里程。

文/北京 冯永忠图3 R134a空调制冷原理图图4 二氧化碳R744热泵空调制冷原理图二、制冷剂特性不同种类制冷剂的特性列于表1。

二氧化碳是热泵中的制冷剂。

二氧化碳的化学式是CO2，存在于我们周围的空气中，不会损害地球的臭氧层。

当用作制冷剂时，二氧化碳称为制冷剂R744。

使用二氧化碳R744制冷剂的空调系统的工作压力约为传统制冷剂的10倍。

受世界能源危机和环境污染的影响以及电动汽车污染小、噪声 低的特点，电动汽车逐渐成为人们代步工具的主要选择对象。据统计 2016年我国新能源汽车产销量均突破50万辆，2017年产量达到79万 辆。本文主要研究了热泵空调系统在电动汽车上的应用及发展。
1 纯电动汽车空调系统发展现状
传统燃油汽车的空调系统主要由两部分组成，制冷系统采用的是 由发动机提供动力的蒸汽压缩式制冷，制热系统主要是通过将冷却液 的热量引入到车内。纯电动汽车夏季制冷时，空调压缩机是由电动机 来驱动的，然而冬季没有发动机余热，所以需要其他的方法来解决供 暖问题。由于纯电动汽车与传统燃油汽车能量来源不同，纯电动汽车 空调系统主要存在以下几种方案。 1.1 蒸汽压缩式制冷+PTC电加热供暖系统
纯电动汽车在工作过程中，利用变频器、电机、电池等元件产 生的热量对车内进行加热。研究表明此种模式下产生的温度在50℃左 右，普通制热情况下能够基本满足乘车需要，但在较低的温度下很难 为车内提供做够的热量。因此这种方案只能作为辅助制热。 1.3 半导体式制冷/制热空调系统
半导体式制冷/制热空调系统利用特种半导体材料构成的P-N结， 形成热电偶对，产生珀尔帖效应[2]。
浅析纯电动汽车热泵空调系统
朱永存、：汽车空调系统能够为乘客或室内作业人员提供舒适的乘坐环境，是汽车上的重要组成部分。但是对于纯电动汽车来说，空调系统无论制冷还是制热都需要 消耗大部分电量，严重影响汽车的行驶里程。本文简单介绍了目前纯电动汽车上的空调系统，重点分析了热泵空调系统的优势，以及分析了热泵空调系统未来的 发展趋势。 关键词：热泵空调系统；优势；发展趋势 中图分类号：F407.471 文献标示码： A
环可逆转的特点，集制冷与制热为一体，具有结构紧凑、高效、环保 等优点，成为了国内外专家在电动汽车空调系统方面研究的热点。该 系统制冷效果良好，制暖效果会随着外界温度的变化而变化，制暖效 果有待提高。

-174- 科学技术创新 2021.21
电动汽车用余热回收型热泵空调系统的实验研究
李杰 渊 艾泰斯热系统研发渊 上海冤 有限公司袁上海 201108冤
摘 要院本文设计开发了一种具有余热回收功能的电动车用热泵空调系统袁并通过实车管路状态的系统台架搭建袁在焓差实
验室进行了性能测试遥 实验结果表明院相较于基准空调系统中 PTC 电加热制热方式袁除雾模式余热回收型热泵系统可节能 86%以
气污染物[4]遥 辽宁沈阳结合得天独厚的水文地质特点优势袁经过 科学分析袁大力发展水源热泵技术袁在推广水源热泵应用方面 走在了全国的前列[5]遥 本文通过调取数据资料与走访调查等方 式对该校区 201 7 年之前供暖系统存在的问题进行了分析袁并结 合当前该校区的实际情况设计出了地源热泵改造方案袁为中国 北方地区高校供暖系统改造提供了参考价值遥
整车热管理系统冷却液回路尧制冷剂回路和空气侧回路的有机 结合遥
本文在总结国内外现有研究成果的基础上袁设计了一种余 热回收型热泵空调系统遥 该系统通过冷却液回路和制冷剂回路 的合理设计袁将电池尧电机和电控系统的热量与乘客舱的采暖 需求匹配耦合袁实现了空调系统不同模式在不同环境温度下的 余热回收遥 本文搭建了实车管路状态的系统台架袁并通过实验 设计对该系统进行了性能测试袁最终将实验结果与无余热回收 功能的电动汽车用空调系统进行对比遥
1 余热回收热泵空调系统设计 1 .1 基准空调系统设计 基于普通电动汽车的空调系统袁其制冷模式尧除雾模式和 制热模式的系统架构遥 其中制冷模式与传统燃油车制冷类似袁 利用压缩机的蒸气压缩循环使制冷剂在蒸发器内蒸发吸热袁达 到乘客舱制冷的效果曰制热模式需要利用高压电加热器 PTC袁额 外将电能转换成热能袁达到乘客舱制热的效果曰除雾模式则是 制冷模式和制热模式的结合袁蒸发器负责制冷除湿袁PTC 负责加 热回温提高乘客舱的送风温度遥 1 .2 余热回收型空调系统设计 空调系统中的空调箱 H V A C 增加内置冷凝器袁用于热泵制 热循环袁可利用制冷剂在内部冷凝器内冷凝放热实现乘客舱加 热遥 此时系统制热量等于外部换热器的吸热量加上压缩机耗 功袁制热 CO P 大于 1 袁可有效降低采暖能耗遥 另外袁内置冷凝器 仅用于制热的功用袁 实现了空调系统中制冷 /制热换热器的分 离遥 因为在传统热泵空调系统中制冷 /制热共用换热器袁依靠四 通换向阀切换散热与吸热袁制冷模式切换为制热模式时袁空调 箱内部换热器表面的冷凝水会急速蒸发雾化在前挡风玻璃上袁 严重影响行车安全遥 此系统中制冷模式的运行与基准空调系统的类似袁利用压 缩机的蒸气压缩循环使制冷剂在蒸发器内蒸发吸热袁达到乘客 舱制冷的效果遥 然而余热回收型热泵的除雾模式大大区别于基 准空调系统的除雾模式袁进入空调箱的空气被蒸发器制冷除湿 后袁可利用内部冷凝器的冷凝热加热回温袁此时空调系统的冷 凝热取代了高压 PTC 的电加热功率袁在该模式下可极大的削减 空调系统的能耗袁实现节能高效运行遥 此外袁制热模式的余热回收方式包含间接余热回收和直接 余热回收遥 间接余热回收电机电池冷却液回路通过低温水箱 LTR 将热量释放到环境中袁 提升室外换热器的空气侧进风温 度曰直接余热回收电机电池冷却液回路的热量被 chiller 吸收袁改

Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔ ｏｆ Ｈ ｅａｔ Ｐｕｍ ｐ Ａｉｒ·—－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ
ＬＩ Ｙａｎｆｅｎｇ， ＳＨＩ Ｊｉｎｇ， ＣＨＥＮＧ Ｘｕｎ， ＬＩＡＮＧ Ｚｈｉｗｅｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ ４５４００，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ｔａｋａｈｉｓａ Ｓｕｚｕｋｉ和 Ｋａｔｓｕｙａ Ｉｓｈｉｉ 为 电 动 汽 车 开发 了 以 Ｒ１３４ａ为 工 质 的 热 泵 空 调 系 统 ，其 风 道 内安装 了两 个换 热 器 ，可 以实现 制 冷 、制热 、除霜 三种 模 式下 切换 ，该 系 统在 较低 环境 温度 下 制热 能 效 比可 达 ２．３。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｈｅａｔｉｎｇ ｄｕａｌ— ｍｏｄｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ａｉｒ— ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｖａｐｏｒ — ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｃｙｃｌｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｆｏｒ ｐｕｒｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ， ｔｈｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ， ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｈｅａｔｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｔｅｓｔｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＰＴＣ ｈｅａｔｉｎｇ ｂｙ ｅｘｐｅｒ ｉ— ｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ａｍｂｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｌｏｗｅｒ，ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ， ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｒｅ ｌｏｗｅｒ ｔｏｏ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｅｆ ｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ＰＴＣ．Ｔｈｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ａｉｒ— ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｔｏ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ。 Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｐｕｒｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ； Ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ａｉｒ— ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ； Ｈｅａｔｉｎｇ ｅｆ ｉ ｃｉｅｎｃｙ； Ｅｘｐｅｒ ｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ

新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究作者：***来源：《专用汽车》2024年第07期摘要：随着电动化技术的快速发展，新能源汽车已经逐渐取代传统的燃油汽车，并且成为当今社会发展的主流。

但是新能源电动车在冬天使用电热采暖技术消耗能量很大，直接影响其经济性能，且会减小其续航里程。

为保障电动汽车能源的经济性，可以采用热泵空调系统进行采暖，不仅能有效减少低温制热性能衰减的问题，而且可以达到延长汽车续航里程的效果，因此该类系统成为降低新能源电动汽车能耗的关键手段。

据此，主要聚焦新能源电动汽车低温热泵型空调系统，通过实验和模拟分析，探讨其工作原理、性能优化及关键部件设计。

结果表明，该系统能有效提升低温环境下的空调效果，降低能源消耗，有利于推动新能源汽车技术发展。

关键词：新能源；电动汽车；低温热泵；空调系统中图分类号：U469.7 收稿日期：2024-05-14DOI：1019999/jcnki1004-02262024070201 新能源电动汽车低温热泵型空调系统性能新能源电动汽车低温热泵型空调系统，一般是建立在热泵原理的基础上而研发的，它能促进电动汽车外部低品位热能的转化，使其成为高品位热能的形式，再将其传输到车体的内部，能够实现对车体内部温度的合理调节。

此类系统可以帮助新能源电动汽车减少对能源的损耗，充分发挥其能效，有利于提高产品的续航能力。

对新能源电动汽车低温热泵型空调系统性能进行研究时，可以模拟电动汽车环境实验舱，并借助一台热泵型电动汽车空调系统，在调整实验舱内部温度和湿度时，利用不同的设定值，再将热泵型电动汽车空调系统启动，对其制热、制冷、除湿等多方面的性能表现予以观察[1]。

结果显示，在制热和制冷两种模式下，新能源电动汽车低温热泵型空调系统的性能良好。

以制冷模式为例，随着实验舱温度的下降，从35 ℃降至25 ℃，此时系统的能效比为2.1；在制热模式下，随着实验舱温度的上升，从15 ℃升到达25 ℃，此时系统的能效比为2.3。

电动汽车空调研究报告电动汽车空调研究报告引言随着全球对环境保护的重视和对传统燃油汽车使用的担忧，电动汽车正逐渐成为人们的关注点。

然而，与传统燃油汽车相比，电动汽车在一些方面仍需进一步改进，其中之一就是空调系统。

本报告旨在研究电动汽车空调系统的现状和可能的改进方向。

一、电动汽车空调系统的现状1. 效能低下：电动汽车的动力来自电池，其动力损失用于供应空调系统会影响车辆的续航里程。

2. 能耗较高：电动汽车需要额外能量来提供空调系统需要的制冷效果，这就增加了电动汽车的总能耗。

3. 低温使用受限：电动汽车在极寒环境下会遇到制冷系统效果不佳的问题。

4. 环境影响：传统的空调制冷剂对环境有害。

二、电动汽车空调系统的可能改进方向1. 能源回收利用：通过使用回收能量来驱动空调系统，如利用座椅底部的压电材料通过乘客的重量来产生电能，从而为空调系统提供电力。

2. 环境友好制冷剂：用无污染、零温室效应的制冷剂替代传统的制冷剂，减少对环境的影响。

3. 智能化控制：通过使用智能化技术，如温度传感器和自适应控制算法，对车内温度进行精确控制，以减少能耗。

4. 低功耗设计：采用节能设计，如使用高效制冷系统和隔热材料，以减少能量的使用。

5. 制冷系统预热技术：通过提前预热车内空气，减少系统对电动汽车动力的需求，以延长车辆的续航里程。

三、研究方法1. 文献综述：通过收集和阅读相关的学术论文和专业书籍，了解目前已有的研究成果和经验。

2. 实地调研：参观电动汽车制造厂和空调系统制造厂，了解他们的研发和生产情况。

3. 数据分析：对收集到的数据进行整理和分析，得出结论。

四、结论电动汽车空调系统在效能和能耗方面存在一定的局限性，但通过技术改进和创新，可以进一步提高其性能。

能源回收利用、环境友好制冷剂、智能化控制、低功耗设计和制冷系统预热技术是改进电动汽车空调系统的主要方向。

通过综合运用这些改进方向，可以提高电动汽车空调系统的性能，并最大程度地减少对电动汽车续航里程的影响，为用户提供更好的舒适性和使用体验。

新能源汽车热泵空调系统介绍1. 引言1.1 概述随着全球环境保护意识的提高和对传统燃油车尾气排放的担忧，新能源汽车作为一种清洁、可持续的交通工具正逐渐受到广泛关注。

而在新能源汽车中，热泵空调系统起到了至关重要的作用。

本文将介绍新能源汽车热泵空调系统的原理、组成部分以及工作流程，并探讨其重要性和优势。

同时，还将总结该系统存在的潜在问题并展望未来发展趋势，以给读者提供有关该领域的全面了解。

1.2 文章结构本文共分为五个部分进行阐述。

首先，在引言部分，我们将概述本篇文章的主要内容，并简要介绍每个部分所涉及的内容。

接下来，将详细介绍新能源汽车热泵空调系统的原理和重要性，并强调其在新能源汽车中不可或缺的地位。

然后，我们会详细描述该系统的主要组成部分，包括压缩机、冷凝器、蒸发器以及膨胀阀等。

随后，在第四部分中，将深入探讨该系统的工作原理和流程，并介绍其控制方式与传感器检测技术的应用。

最后，在结论部分中，将总结新能源汽车热泵空调系统的优势和潜在问题，并对未来发展趋势进行展望和提出建议。

1.3 目的本文的目的是全面介绍新能源汽车热泵空调系统，旨在增强读者对该系统原理、组成部分以及工作流程的理解。

通过详细描述该系统的重要性和优势，我们希望读者能够深入了解其在新能源汽车中所扮演的角色，并认识到其可持续发展性。

同时，我们也会指出该系统存在的潜在问题并提出展望和建议，以促进该领域的进一步研究与创新。

2. 新能源汽车热泵空调系统介绍2.1 热泵空调系统原理新能源汽车热泵空调系统是一种基于热泵原理的空调系统，它利用电能驱动压缩机工作，通过循环流体介质，实现对车内空气的制冷和制热。

其工作原理与传统汽车空调系统相似，但使用了更高效、更环保的新能源技术。

2.2 新能源汽车热泵空调系统的重要性随着全球对环境污染问题的日益关注，新能源汽车正逐渐成为解决当今世界面临的关键问题之一。

而新能源汽车热泵空调系统在实现舒适驾乘体验的同时，还具备更低的能耗和减少尾气排放等优点。

电动汽车热泵空调系统的实验研究摘要：随着电动汽车的普及，人们对其舒适性和能源效率的要求越来越高。

因此研发一种高效的热泵空调系统对于提高电动汽车的舒适性和能源利用率具有重要意义。

本文首先对电动汽车热泵空调系统的研究背景和意义进行了介绍，然后详细描述了该系统的工作原理和组成部分，并进行了相关的实验研究。

实验结果表明，该系统在提供舒适空调环境的同时，能够显著提高电动汽车的能源效率和续航里程。

关键词：电动汽车，热泵空调系统，能源效率，实验研究一、引言随着全球气候变暖和环境保护意识的增强，电动汽车成为了未来汽车行业的主流。

与传统燃油汽车相比，电动汽车具有零排放、能源利用率高等优势。

然而，由于电动汽车的电池系统需要耗费大量电能，使其续航里程受到了限制。

因此，提高电动汽车的续航里程成为了当前研究的热点问题之一、同时，电动汽车在舒适性方面也存在着诸多挑战，如低速运行时的降温和高速行驶时的制冷等。

热泵空调系统作为一种高效的能源转换技术，能够利用自然界中的热能来提供舒适的温度环境。

因此，将热泵空调系统应用于电动汽车，既可以提高电动汽车的舒适性，又可以减少其能源消耗，进而提高续航里程。

二、热泵空调系统的工作原理和组成部分1.工作原理热泵空调系统的工作原理基于热力学循环，主要包括四个过程：压缩、凝结、膨胀和蒸发。

当热泵空调系统运行时，通过压缩作用，将低温的工质体积压缩，使其温度升高。

然后将高温的工质通过凝结器散发热量，使其温度下降。

接着将低温的工质通过膨胀阀放松，使其温度再次降低。

最后，在蒸发器中，低温的工质吸收外界的热量，从而形成制冷效果。

2.组成部分热泵空调系统主要由四个主要组成部分构成：压缩机、蒸发器、凝结器和膨胀阀。

其中，压缩机是热泵空调系统的心脏，其主要作用是将工质体积压缩，提高其温度。

蒸发器负责吸收外界的热量，实现制冷效果。

凝结器负责将高温的工质散发热量，从而降低其温度。

膨胀阀则负责调节工质的流量，保持其循环运行。

浅谈新能源汽车热泵空调系统发布时间：2021-06-22T10:19:58.223Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：杨浩[导读] 摘要：新能源汽车是未来发展趋势，一些新型的空调系统也应运而生。

北京汽车研究总院有限公司北京市 101300摘要：新能源汽车是未来发展趋势，一些新型的空调系统也应运而生。

但是能够实现节能高效的制热和制冷的空调系统不多，其中热泵空调系统有很多优点，它在制热方面具有PTC（positive temperature coefficient，正温度系数）电加热无法比拟的高效特性。

新能源汽车空调系统和传统燃油汽车空调系统工作原理相同，只是空调压缩机的驱动方式及暖风产生方式有所不同。

新能源汽车空调系统电动压缩机通过高压电驱动，电动空调压缩机通过压缩来自蒸发器的低压低温蒸汽，将其加压到冷凝器，使制冷剂环绕系统循环。

关键词：新能源汽车；热泵空调引言传统汽车空调冬季采用发动机冷却水余热采暖，而电动汽车没有可利用的发动机余热来满足乘员舱的采暖需求。

目前常用的电加热（PTC）空调制热时会导致电动汽车续航里程衰减高达50%～60%，成为推广电动汽车的巨大阻碍。

为了提高电动汽车空调系统的能效和适用范围，热泵空调技术因具有高效、环保、低成本、易优化的特点而成为了解决电动汽车冬季制热难题的良好解决方案。

1热泵定义靠高位能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置（把热量从低温处搬到高温处）。

热泵虽然需要使用一定的高位能，但供给的却是消耗的高位能和吸取的低位热量的总和。

（1）高品位的能源。

指电力、机械功、燃气和液体燃料、高温物质（蒸汽、热水等）等，如水力可直接转变为机械能或电能，中间环节转换效率高，其品味就高。

（2）低品位的能源。

只能部分转化为功的能量，如物质的内能、低温的物质（环境空气、水等）。

2热泵空调的两种形式随着热泵空调产业化的发展，主流的方案有直接式热泵空调系统、间接式热泵空调系统。

基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统研究一、本文概述随着全球气候变化和能源危机日益严重，节能减排和可持续发展已成为全球范围内的共识。

纯电动汽车作为新能源汽车的重要分支，以其零排放、低噪音、低能耗等优点受到了广泛关注。

纯电动汽车在热管理方面面临着诸多挑战，如电池热管理、电机热管理、乘员舱热管理等。

热泵技术作为一种高效、节能的热管理技术，为纯电动汽车的热管理提供了新的解决方案。

本文旨在研究基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统，以提高车辆的热管理效率，降低能耗，提升纯电动汽车的综合性能。

本文将首先介绍纯电动汽车热管理系统的现状和挑战，分析热泵技术在纯电动汽车热管理中的应用潜力。

随后，将详细介绍基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统的设计方案，包括系统的组成、工作原理、控制策略等。

在此基础上，本文将通过实验验证该系统的性能，并与其他热管理技术进行对比分析。

本文将总结研究成果，并展望基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统的未来发展方向和应用前景。

本文的研究对于推动纯电动汽车热管理技术的发展，提高纯电动汽车的综合性能具有重要的理论意义和实践价值。

本文的研究成果也可为其他领域的热管理问题提供有益的借鉴和参考。

二、纯电动汽车热管理系统的概述随着全球能源危机和环保压力的日益加剧，纯电动汽车作为一种清洁、高效的交通方式，受到了越来越多的关注和研究。

纯电动汽车的热管理问题一直是制约其性能提升和广泛应用的重要因素。

纯电动汽车的热管理系统主要负责电池组、电机、控制器等关键部件的散热和保温，以确保车辆在各种环境条件下的稳定运行。

纯电动汽车的热管理系统主要包括冷却系统和加热系统两部分。

冷却系统主要用于在高温或高负荷工况下，对电池组、电机等关键部件进行散热，防止其因过热而发生性能下降或损坏。

加热系统则主要用于在低温环境下，对电池组、电机等进行预热和保温，确保其正常启动和运行。

热泵技术作为一种高效、节能的能源利用方式，近年来在纯电动汽车热管理领域的应用也日益广泛。

第41卷第6期2020年12月制冷学报Journal o f RefrigerationVoi. 41,No. 6December f 2020文章编号=0253-4339(2020) 06-0040-07doi:10. 3969/j. issn. 0253-4339. 2020. 06. 040R290电动汽车热泵空调性能实验研究黄广燕1,2邹慧明1,2唐明生1,2田长青1,2吴江1于卫滨1(1中国科学院理化技术研究所北京100190; 2中国科学院大学北京100049)摘要本文搭建了带水环路的R290电动汽车热栗空调实验台，研究了不同工况下系统的制冷性能和制热性能。

实验结果表 明:35尤常规制冷工况时，压缩机转速从1800 r/m in增加到6 600 r/m in，系统制冷量从1789 W提升至4 027 W，而系统COP从 3. 65下降至1. 82;45尤髙温制冷工况时，压缩机转速从2 700 r/m in增加到4 500 r/m in，系统制冷量从1973 W提升至3 031 W，而系统COP从2. 10下降至1.88;在-20尤/20尤低温制热工况、压缩机转速6 000 r/m in时，系统制热量为2 911 W，对应的系统 CO P为1. 80;在-25尤/20尤低温制热工况、压缩机转速3 600 r/m in时，对应的系统制热量为1658 W、系统CO P为2. 16。

同时 发现采用水环路的系统形式，提髙了系统的安全可靠性，但与常规循环系统相比，系统性能存在一定程度的衰减，制冷量衰减 300~500 W，制热量衰减 200~400 W。

关键词热栗；电动汽车;R290;系统性能中图分类号:TB61; TB63 + 2 文献标识码：ACooling and Heating Performance of an R290 Heat PumpSystem for Electric CarsHuang Guangyan1,2Zou Huiming1,2Tang Mingsheng1,2Tian Changqing1,2Wu Jiang1Yu Weibin1(i.T e c h n ic a l In s titu te o f P hysics and C h e m is try，C A S，B e ijin g，100190，C h in a; 2.U n iv e rs ity o f Chinese A cadem y o f S cie nce s,B e ijin g, 100049，C h in a)A bstract Responding to the applied air-conditioning requirements for electric cars，an experimental bench for the R290 heat pump sys­tem with a secondary medium cycle was established. The cooling and heating performances of the system were tested under various working conditions. As the compressor speed increases from 1800 r/m in to 6 600 r/m in，the cooling capacity increases from 1789 to 4 027 W un­der standard conditions (35 ^)，while the COP decreases from 3.65 to 1.82. As the compressor speed increases from 2 700 r/m in to 4 500 r/m in，the cooling capacity increases from 1973 to 3 031 W under extremely warm conditions (45 丈），while the COP decreases from 2.10 to 1.88. Under cold conditions (-20丈），the heating capacity of the system reaches 2 911 W at 6 000 r/m in，and the corre­sponding COP is 1.80. Under extremely cold conditions ( -25^ )，the heating capacity reaches 1685 W at 3 600 r/m in，and the COP is 2.16. Meanwhile，the system adopted the form of secondary heat transfer，which improved the safety and reliability. However，compared with the primary circu it，the cooling capacity is attenuated by 300-500 W，and the heating capacity is attenuated by 200-400 W. Keywords heat pump；electric vehicle；R290; performance of the system电动汽车具有可实现节能减排的特点，受到国际 汽车行业的普遍重视，近年来得到了快速的发展。

新能源汽车热泵空调系统深度报告⾏业观点热泵空调是纯电动汽车制热有效解决⽅案。

在动⼒电池没有突破性进展的情况下要保证低能耗制热，热泵空调是为数不多的可⾏技术，效能系数⽐PTC加热⾼出2-3倍，可以有效延长20%以上的续航⾥程。

当前电装、法雷奥、翰昂、马勒等国际热管理巨头均已推出车载热泵空调系统且有多款车型问世，国内零部件企业也已形成供应体系。

热泵空调在电动汽车领域深度替代趋势已经显现。

国外搭载技术已经过5年验证，⽇产Leaf、丰⽥普锐斯、宝马i3、⼤众电动⾼尔夫均已量产装车；国产电动汽车完成热泵装载从0到1的突破，荣威Ei5、荣威MARVEL X、长安CS75 PHEV等三款车型覆盖纯电和混动。

热泵系统单车价值⾼，渗透加速，预计2025年市场规模达150亿元。

单车价值3300元左右，⽐传统空调⾼出1000元。

2017年电动车空调国内市场规模为18.3亿元，预计到2020年翻三倍达到54亿元；全球市场规模2017年为40.6亿元，预计2020年达到117亿元。

以2020年热泵系统10%的替代率计算则有超过16亿空间，2025年30%渗透率市场空间将近150亿元。

另外在家⽤⽅⾯地源、⽔源、空⽓源热泵的市场空间更⼤，但电动车⽤热泵对于汽零企业是⼀个全新的增量市场，可为提前布局的企业提供更多增长的确定性。

展开剩余95%投资建议热泵空调作为热管理⾏业的先进技术，其优秀的节能性、更⾼的单车价值将配合电动汽车的⾼速增长为提前布局的标的带来增长的确定性。

当前我们保持预期并持续推荐该板块。

三花智控继续加码热泵空调，已形成完整热泵解决⽅案。

联合海尔在杭州组建空⽓源热泵技术联合实验室，同时加盟电动车CO2热泵空调系统开发技术联盟，将与东风汽车等多家公司共同研发CO2热泵空调应⽤；银轮股份新能源热泵系统在改装的江铃E400上成功运⾏，蒸发器、冷凝器、换热器、暖芯、PTC、电⼦⽔泵等核⼼部件全部⾃制；中⿍股份收购德国TFH，积极布局新能源车冷却系统管路总成，向系统供应商转型。

新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究发布时间：2021-05-20T02:34:29.781Z 来源：《中国科技人才》2021年第8期作者：常洪东[导读] 随着中国经济发展的迅猛发展，人们的生活水平向富裕生活迈进，这就是当今时代的优势。

山东力诺瑞特新能源有限公司山东省济南市 250000摘要：随着社会的进步时代的发展，人们的生活水平经济收入也不断提高，汽车作为生活中重要的交通工具之一基本，在给我们生活提供了便利的同时排放的大量尾气也给自然环境带来了危害，大量的能源消耗也面临枯竭的危机。

汽车行业造成的环境污染和能源危机是当下阻碍社会可持续发展的关键要素。

研发新的汽车技术是时代发展下的必然趋势。

以绿色环保的理念出发，对汽车动力原料进行创新，从根本上解决环境污染和能源消耗的问题。

基于此，本篇文章对新能源电动汽车低温热泵型空调系统进行研究，以供参考。

关键词：新能源；电动汽车；低温热泵型；空调系统引言随着中国经济发展的迅猛发展，人们的生活水平向富裕生活迈进，这就是当今时代的优势。

但是，在现实中，最大的危害是环境污染，由于人们生活水平的提高，一辆汽车，甚至一个劳动力，或者像平常的饭菜一样，并不少见。

这些燃料车迅速占据了实际市场，人们依靠燃料车作为自己的交通工具，因此，当每个人都下车时，就会出现问题，也就是随着经济发展而发展起来的环境问题。

当燃料车每天在路上行驶，空气中充满燃料车整天排放的废气时，过去的新鲜空气变成了充满灰尘的现有气体，很多人外出时必须戴上口罩，以免吸入过多的污染气体对身体造成伤害。

因此，国家在新能源汽车问世前不断创新，虽然还没有真正立足于市场，但人们的认可程度还是比较高的，因为每个人都会关注自己的健康。

但是，经过这么多努力，现在失去还为时过晚，这有点可惜，因此需要在各个领域加强努力，促进新能源汽车的发展。

1新能源汽车的相关概述新能源汽车具体指的是运用一些非常规的车用燃料作为主要的动力来源，以此来供汽车运行，也可以指一些应用常规车用燃料却采用新型车载动力装置的汽车行业，总的来说，新能源汽车便是运用车辆动力控制以及驱动方面的各类先进技术，最终形成的一种具有新技术、运用新原理并且有着新结构的汽车。

纯电动汽车热泵空调制热模式的控制研究以纯电动汽车热泵空调制热模式的控制研究为标题随着全球气候变暖和环境保护意识的增强，纯电动汽车作为一种清洁、环保的交通方式受到了越来越多的关注。

然而，电动汽车在冬季使用中存在一个普遍问题，即如何有效地提供车内的暖气。

传统的电加热方式虽然可以满足车内加热的需求，但会导致能源消耗过大，使纯电动汽车的续航里程大幅降低。

为了解决这一问题，热泵空调技术被引入到纯电动汽车中。

热泵空调利用热量的传递原理，能够在较低的能量消耗下提供车内的制热服务。

热泵空调制热模式的控制研究旨在优化纯电动汽车在冬季的加热效果，提高能源利用效率，延长续航里程。

热泵空调制热模式的控制研究主要包括以下几个方面的内容：1. 热泵循环系统的优化设计：热泵空调利用制冷剂在低温环境下吸收热量，然后通过压缩和放松的过程释放热量。

研究人员需要设计合理的热泵循环系统，以提高能量传递效率和加热效果。

2. 温度控制策略的优化：研究人员需要确定合适的温度控制策略，以提供舒适的车内温度同时最小化能源消耗。

这需要考虑外部温度、车内温度设定值、车内外空气流动等因素，并结合车辆的工作状态进行动态调整。

3. 热泵空调系统与电池系统的优化协同：纯电动汽车的电池系统是其关键组成部分，而热泵空调系统的运行会对电池的性能和寿命产生一定的影响。

因此，研究人员需要在热泵空调制热模式的控制中考虑电池系统的特性和需求，实现两者的协同优化。

4. 能源管理策略的研究：为了最大限度地延长纯电动汽车的续航里程，研究人员需要开发合理的能源管理策略。

这包括对电池的充电和放电控制、热泵空调系统的运行策略等方面的研究，以实现能源的高效利用。

热泵空调制热模式的控制研究不仅涉及到工程技术层面的问题，还需要考虑到用户的使用需求和舒适感。

研究人员需要通过用户调研和实际测试等方式，了解用户对于纯电动汽车加热的期望和需求，以及他们对于能源消耗的接受程度，进而调整和优化控制策略。