纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能研究
新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究
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。
电动汽车用热泵空调系统的设计与研究
电动汽车用热泵空调系统的设计与研究近年来，随着环保意识的增强和能源问题的日益突出，电动汽车成为了普遍关注的话题。
作为电动汽车的重要组成部分，空调系统对于车内舒适度和能源利用效率有着重要的影响。
传统的汽车空调系统采用压缩制冷技术，然而这种技术存在能源消耗较高、环境污染严重等问题。
因此，研发热泵空调系统成为了一种可行的解决方案。
热泵空调系统的基本原理是将废热转化为能量加以利用。
它通过制冷剂在蒸汽态和液态之间的相变，吸热和放热的过程，实现车内制热和制冷的功能。
热泵空调系统可以显著提高能源利用效率，减小对环境的污染。
此外，热泵空调系统还可以通过远程控制来进行预冷和预热，降低车辆启动时的能耗和车内舒适度的提升。
针对电动汽车的特点，热泵空调系统的设计应具备如下特点：首先，体积小巧，重量轻。
由于电动汽车的车身空间相对较小，因此热泵空调系统要做到体积微小，重量轻量，不占用过多的车辆空间。
同时，热泵空调系统的设计应尽量减少系统噪音，提升车内舒适度。
其次，能效高。
电动汽车续航问题一直是制约其发展的瓶颈，因此热泵空调系统应当具有高效节能的特点，将制冷剂的能量充分利用，提高系统的能效和效率。
同时，热泵空调系统也可以通过集成能量回收装置，回收车内废热，实现能源的有效再利用。
最后，稳定可靠。
电动汽车行驶过程中存在多种条件，如高温、低温、高海拔、零下天气等，因此热泵空调系统的设计应具有稳定性和可靠性，能在各种环境下正常运行，减少对驾驶者的干扰。
总之，热泵空调系统作为电动汽车的重要组成部分，具有显著的环保效益和节能效果。
随着技术的不断发展和完善，相信热泵空调系统将成为未来电动汽车的主流选择之一。
虽然热泵空调系统在电动汽车行业的应用还比较新颖，但已经有多家汽车制造商开始推出热泵空调系统的电动汽车，尤其在北欧国家使用较多。
例如，宝马插电式混动车型i3采用了热泵空调系统，实现了与传统汽油车相当的温度控制效果，同时还大幅度提高了车辆的能效。
新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究
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。
纯电动乘用车热泵空调系统设计与性能仿真研究
参考内容二
基本内容
基本内容
随着环保意识的不断提高和电动汽车技术的不断发展，纯电动汽车在全球范 围内的应用越来越广泛。然而，纯电动汽车在寒冷天气下的续航里程往往会受到 空调耗电的严重影响。因此，如何提高纯电动汽车在寒冷天气下的续航里程成为 了亟待解决的问题。本次演示将围绕纯电动车热泵空调与动力系统集成式热管理 系统进行研究，旨在提高纯电动汽车在寒冷天气下的续航里程。
1、电动压缩机：电动压缩机是变频热泵空调系统的核心部件，其作用是将制 冷剂压缩成高温高压气体，为整个系统提供冷量。
纯电动客车变频热泵空调系统的工作原理及构成
2、冷凝器：冷凝器是用来将压缩机排出的高温高压气体冷却成液体的部件， 液体再经过膨胀阀进入蒸发器。
纯电动客车变频热泵空调系统的工作原理及构成
基本内容
然而，仿真也存在一定的精度和局限性。例如，仿真模型可能无法完全模拟 实际运行中的所有条件和工况，因此仿真结果可能与实际情况存在一定的误差。 此外，仿真的成本也较高，需要大量的计算资源和时间。因此，在实际应用中， 需要结合实验数据和实际经验对仿真结果进行验证和修正，以得到更准确的结果。
基本内容
通过本次研究，我们可以清楚地认识到低温热泵型空调系统在纯电动汽车中 的重要性。在未来的工作中，我们将继续对低温热泵型空调系统进行更深入的研 究，以提高其性能和效率，为电动汽车的发展贡献力量。
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纯电动乘用车热泵空调系统 设计与性能仿真研究
基本内容
基本内容
随着全球对环保和能源利用效率的度不断提高，电动汽车的市场份额逐渐扩 大。然而，纯电动乘用车在寒冷天气下的续航里程和舒适性仍面临挑战。其中， 热泵空调系统的设计及其性能仿真对于提高车辆的舒适性和能源利用效率具有重 要意义。
纯电动汽车两种热泵空调系统的实验研究
纯电动汽车两种热泵空调系统的实验研究摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的提高。
纯电动汽车使用电能作为驱动动力，使得它的空调系统不同于传统燃油汽车。
传统燃油汽车采用发动机余热来制热，而电动汽车普遍采用PTC（正温度系数电热管）加热的方式制热。
由于PTC制热效率低，导致电动汽车冬季续航里程严重降低。
研究表明空调制热消耗的电能约占电动汽车整车能耗的33%。
热泵是利用少量高品位能源使热量由低温热源流向高温热源的节能装置，电动汽车采用热泵空调系统取暖，可利用电能将环境中的热量泵送到车室内，得到的热量为消耗的电能与吸收的低位热能之和，因此其能效比COP（Cop，Coeffi-cientofPerformance）大于1。
开发出适用于纯电动汽车的冷暖一体的热泵空调系统对纯电动汽车节能降耗具有重要意义。
关键词：纯电动汽车；两种热泵空调系统；实验研究引言为解决纯电动汽车采暖时采用电加热方式导致能源利用率低，降低纯电动车的续航里程这一问题，本文设计了分别采用四通阀和阀组的热泵空调系统并搭建了实验台，通过实验测试了系统的制冷量、制热量及耐振动性能。
结果表明：采用四通阀的热泵空调系统与采用阀组的热泵空调系统在名义工况下制冷量和制热量约为2kW，两套系统制冷模式时的出风温度皆为15.3℃，制热模式时的出风温度分别为41.3℃和38.2℃；两种热泵空调系统在低温工况下制热量均降至800W左右；采用四通阀的热泵空调系统在振动状态下易出现窜气导致系统工作不稳定，损坏压缩机；采用阀组的热泵空调系统在振动状态下运行稳定。
1纯电动汽车热泵空调系统热泵的原理是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质。
其主要包含有压缩机、室内换热器、室外换热器、膨胀阀、四通阀和气液分离器等部件。
当系统处于制冷模式时，四通阀不通电，低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩后变成高温高压气态制冷剂，流经四通阀到室外换热器，高温高压的气态制冷剂经室外换热器与外界空气对流换热后变成中温中压的液体，经膨胀阀节流，制冷剂的温度和压力降低，变成雾状后进入室内换热器，制冷剂在室内换热器中蒸发吸热，从而降低车室内的温度，此时工质经室内换热器出口变成低温低压的气体，最终经过四通换向阀、气液分离器进入压缩机中，完成制冷循环。
电动汽车热泵空调系统的实验研究
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。
电动汽车用热泵空调系统制热性能的试验研究
关 键 词 电动 汽 车 ； 热泵空调 ； 三换 热 器 系统 ； Ｃ Ｏ Ｐ； 试 验 研 究
Ｅｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ ｈｅ ａ ｔ ｐｕ ｍｐ
第１ ７ 卷 第３ 期
２ ０ １ ７年 ３ 月
剖
玲 室 调 ４源自 — ５ ０ Ｒ ＥＦＲＩ ＧＥＲＡ Ｔ１ ０ Ｎ Ａ Ｎ Ｄ ＡＩ Ｒ— Ｃ０ Ｎ ＤＩ Ｔ１ ０ ＮＩ ＮＧ
电动 汽 车用 热 泵 空调 系统 制热 性 能 的 试 验 研 究
轩 小 波 ， 陈 斐Ｄ 戎 森 杰。
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新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究
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
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。
新能源汽车热泵技术研究及应用
新能源汽车热泵技术研究及应用假设你是一位对汽车技术感兴趣的小伙伴，那么今天我们就来谈谈新能源汽车领域中备受瞩目的热泵技术。
热泵技术已经在建筑、工业等领域得到广泛应用，而如今，它也开始在新能源汽车领域崭露头角，展现出巨大的潜力。
什么是热泵技术？热泵技术是一种利用低温热源通过热泵工作物质的吸收与放热过程，实现能量转换的高效技术。
在新能源汽车中，热泵技术主要用于冷暖空调系统以及辅助加热系统。
利用热泵技术，不仅可以提高汽车的能源利用效率，还可以降低对传统燃油的依赖，减少环境污染。
热泵技术在新能源汽车中的应用节能环保热泵技术作为一种高效节能的能源利用技术，可以有效降低新能源汽车的能耗，延长电池续航里程。
通过热泵系统的应用，汽车在冷启动、空调制冷、加热等过程中减少能源损耗，提升整车系统的能效表现。
冬季驾驶舒适性在寒冷的冬季，热泵技术可以通过从外部环境中吸收低温热量，并将其转化为高温热量供车内空调加热使用，提高新能源汽车在低温条件下的加热效果，使驾驶过程更加舒适。
能源多样化新能源汽车的发展目标是实现清洁、低碳的出行方式，而热泵技术作为一种利用环境热能的技术，可以与电池、燃料电池等能源形式相结合，实现新能源汽车的能源多样化，提高整车的综合性能。
热泵技术的发展趋势随着新能源汽车市场的快速增长，热泵技术在汽车领域的应用也将得到进一步推广和完善。
未来，随着技术的不断创新和精益求精，热泵技术在新能源汽车中的应用将更加普及，为用户带来更好的驾驶体验和环保效益。
热泵技术作为新能源汽车领域中的重要技术之一，具有巨大的潜力和发展空间。
相信随着科技的不断进步和应用范围的拓展，热泵技术将在新能源汽车行业中发挥更加重要的作用，为实现清洁、高效的交通运输方式贡献力量。
热泵技术作为新能源汽车领域的前沿技术，将为汽车行业的可持续发展带来积极影响，促进新能源汽车的普及和推广，助力建设更加环保、高效的交通系统。
纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能研究
纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能研究纯电动汽车用低温热泵型空调系统性能研究随着全球对环保和可持续能源的重视，纯电动汽车作为一种零排放的交通工具受到了越来越多人的青睐。
然而，在电动汽车中，空调系统的能耗占比较大，因此如何提高纯电动汽车的空调系统能效成为一个研究的焦点。
低温热泵型空调系统作为一种能够在低温环境下高效运行的制冷技术，被广泛应用于工业和民用领域。
本文将研究纯电动汽车用低温热泵型空调系统的性能，并探讨如何提高其能效。
首先，本文将介绍低温热泵型空调系统的工作原理。
低温热泵型空调系统通过循环过程中的制冷剂的相变过程，实现对冷热源的热量转移。
在低温环境下，制冷剂吸收空气中的热量，并通过压缩和冷凝过程将热量释放到室内，从而实现制冷效果。
接着，本文将讨论纯电动汽车用低温热泵型空调系统的性能。
在纯电动汽车中，由于缺乏传统汽车发动机的废热利用机制，因此需要通过电能来驱动制冷系统。
由于电能的有限性，提高空调系统的能效对于延长电动汽车的续航里程至关重要。
因此，本文将研究如何通过优化低温热泵型空调系统的设计和控制策略，提高其能效。
首先，本文将分析纯电动汽车用低温热泵型空调系统的系统组成和工作过程。
纯电动汽车用低温热泵型空调系统由制冷剂循环系统、蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等组成。
制冷剂循环系统起到冷却和加热的作用，蒸发器和冷凝器分别完成制冷和加热的过程，压缩机用于提高制冷剂的压力，膨胀阀调节制冷剂的流量。
通过对系统组成和工作过程的分析，可以找到提高纯电动汽车用低温热泵型空调系统能效的关键点。
其次，本文将研究纯电动汽车用低温热泵型空调系统的设计优化。
在设计过程中，需要考虑制冷剂的选择、系统的热负荷匹配以及换热器的设计等因素。
其中制冷剂的选择是非常重要的，合适的制冷剂能够提高系统的工作效率。
此外，系统的热负荷匹配也是一个关键的问题，需要根据车辆的实际使用条件和环境温度来进行设计。
换热器的设计是实现高效能转移的关键，通过优化换热器的结构和材料，可以提高能量的利用率。
电动汽车热泵空调系统低温制热性能及优化
第41卷第6期2020年12月电动汽车热泵空调系统低温制热性能及优化Vol. 41，No. 6 December t 2020文章编号=0253-4339(2020) 06-0031-09doi:10. 3969/j. issn. 0253-4339. 2020. 06. 031电动汽车热泵空调系统低温制热性能及优化李万勇1刘雨声1施骏业1陈江平1郭贞军2王大健2(1上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 ; 2南京协众汽车空调集团有限公司南京211100)摘要热栗空调系统在满足电动汽车冬季供暖需求方面发挥了重要作用。
本文采用新型低G W P值的R1234yf为制冷剂，对 电动汽车热栗空调系统在-20~7尤环境下的低温制热性能进行了测试，对电动汽车冬季热负荷进行标定，并且与制冷剂R134a 进行了对比，研究了系统制冷剂充注量、制热量、CO P和排气温度的变化，同时对系统各部件姻损失进行了分析计算并根据结果 确定系统优化方向。
结果表明:该系统最佳制冷剂充注量为1406 g，制热量与COP在大部分工况下达到2 k W与1. 8以上，能够 满足低温制热需求;R1234yf直接替代R134a时，系统制热量与C O P比R134a系统低7. 1%与6. 6%，系统的排气温度比R134a平 均低5. 3尤，系统工作更稳定可靠;热栗空调系统内冷凝器与压缩机的姻损失占系统总姻损的80%以上，是重点优化方向；增大 内部冷凝器换热面积、增大风量、提髙压缩机转速可显著提升R1234yf系统制热性能，使之与R134a系统的制热性能相比大约相 等或者更髙。
关键词电动汽车;热栗;R1234yf;系统性能;姻分析中图分类号:TB657. 2;U469. 72 文献标识码：ALow-temperature Heating Performance and Optimization ofElectric Vehicle Heat Pump Air-conditioning System Li Wanyong1Liu Yusheng1Shi Junye1Chen Jiangping1Guo Zhenjun2Wang Dajian2 (1. In s titu te o f R e frige ra tion and C ryo g e n ics,Shanghai Jiao Tong U n iv e rs ity,S h a ng ha i, 200240, C h in a; 2.N a n jin g X iezhong A u to-a irc o n d itio n e r(g ro u p)C o.，L td.，N a n jin g，211100，C h in a)A bstract Heat pump air-conditioning systems play an important role in meeting the winter heating needs of electric vehicles. In this stud- y，the new refrigerant R1234yf，which has a low GWP value，was used for the working medium. The low-temperature heating performance of the electric vehicle heat pump air-conditioning system was tested at -20^to 7 The winter heat load of the electric vehicle was calibrated. The refrigerant charge amount，heating performance，COP，and discharge temperature of the system were studied and compared with those of refrigerant R134a. Exergy loss of system components was analyzed，and determine the system optimization direction based on the resalts. The results show that the optimal refrigerant charge amount of the system was 1551 g，and the heating capacity and COP reached greater than 2 kW and 1.8，respectively，under most working conditions，which could meet the needs of heating at low temperatures. When directly substituted，the heating capacity and COP of the system were 7.1% and 6.6% lower than that of the R134a system. The discharge temperature of the R1234yf heat pump system is 5.3 丈lower than that of R134a，which could make the system more stable and reliable. The exergy loss of the inner condenser and compressor accounts for more than 80% of the total exergy loss of the system，which is the key optimization parameter for heat pump air conditioning. Increasing the heat transfer area of the inner condenser，increasing the air volume，and improving the compressor speed can significantly improve the heating performance of the system，making it basically equal to or even better than the R134a system.Keywords electric vehicle；heat pump；R1234yf；system performance；exergy loss analysis联合国相继推出《2030年可持续发展议程》[1]与 《巴黎协定》[2]之后，传统燃油车由于对环境的污染 性而面临巨大的发展压力。
纯电动汽车热泵空调制热模式的控制研究
纯电动汽车热泵空调制热模式的控制研究纯电动汽车热泵空调制热模式的控制研究随着环保意识的不断提高，纯电动汽车成为了未来汽车发展的趋势。
而在纯电动汽车的使用过程中，空调系统的能耗占比较大，因此如何提高空调系统的能效，成为了一个重要的研究方向。
本文将重点探讨纯电动汽车热泵空调制热模式的控制研究。
热泵空调系统是一种能够将低温热量转化为高温热量的系统，其工作原理类似于制冷系统，但是可以实现制热和制冷的双重功能。
在纯电动汽车中，热泵空调系统可以利用电池组废热和外界空气中的低温热量，实现车内空气的制热。
但是，由于纯电动汽车的电池组功率有限，因此热泵空调系统的能耗控制非常重要。
在热泵空调制热模式下，热泵系统需要从外界空气中吸收低温热量，然后通过压缩和膨胀等过程，将低温热量转化为高温热量，从而实现车内空气的制热。
因此，热泵空调制热模式的能效主要受到以下因素的影响：1. 外界空气温度：外界空气温度越低，热泵系统需要吸收的低温热量就越多，能效就越低。
2. 热泵系统的工作状态：热泵系统的工作状态包括压缩机的转速、膨胀阀的开度等参数，这些参数的调整可以影响热泵系统的能效。
3. 车内空气温度设定值：车内空气温度设定值越高，热泵系统需要提供的热量就越多，能效就越低。
因此，为了提高纯电动汽车热泵空调制热模式的能效，需要对热泵系统的控制进行优化。
具体来说，可以采取以下措施：1. 外界空气温度预测：通过对外界空气温度的预测，可以提前调整热泵系统的工作状态，从而提高能效。
2. 热泵系统的优化控制：通过对热泵系统的压缩机转速、膨胀阀开度等参数进行优化控制，可以实现热泵系统的最优工作状态，从而提高能效。
3. 车内空气温度控制：通过对车内空气温度设定值的控制，可以实现热泵系统的最优工作状态，从而提高能效。
总之，纯电动汽车热泵空调制热模式的控制研究是一个非常重要的课题。
通过对热泵系统的优化控制，可以实现热泵系统的最优工作状态，从而提高能效，减少能源消耗，为环保事业做出贡献。
低温条件下新能源汽车电热泵热效率研究
低温条件下新能源汽车电热泵热效率研究一直是新能源汽车领域的关键问题之一。
随着我国新能源汽车产业的不断发展，电动汽车成为了人们关注的焦点。
然而，在低温环境下，电动汽车的续航里程和性能往往会受到一定的影响。
因此，如何提高低温条件下新能源汽车的热效率，成为了当前研究的热点之一。
首先，我们需要了解低温条件下新能源汽车电热泵的工作原理。
电热泵是一种将电能转化为热能的设备，通过循环工质的循环流动来实现传热。
在低温条件下，电热泵可以通过增加外部供热，提高汽车内部温度，从而改善新能源汽车的性能。
其次，我们需要研究在低温条件下电热泵的热效率。
热效率是评价电热泵性能优劣的重要指标之一，也是决定新能源汽车续航里程的关键因素。
在低温环境下，由于制冷剂的性质发生变化，电热泵的热效率往往会受到一定的影响。
因此，如何在低温条件下提高电热泵的热效率，成为了我们研究的重点。
接着，我们需要分析影响低温条件下电热泵热效率的因素。
首先，制冷剂的选择直接影响到电热泵的工作效果。
在低温环境下，制冷剂的选择需要考虑其在不同温度下的性能表现，以确保电热泵在低温条件下的正常工作。
其次，电热泵的设计也是影响热效率的关键因素。
合理的系统设计可以有效地提高电热泵在低温条件下的热效率，从而改善新能源汽车的性能。
最后，我们需要提出相应的改进措施来提高低温条件下新能源汽车电热泵的热效率。
首先，可以通过优化系统参数，改进制冷剂的选择，提高制冷剂循环效率等方式来提高电热泵在低温环境下的热效率。
同时，也可以结合其他技术手段，如辅助加热系统等来提高新能源汽车在低温条件下的性能表现。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，低温条件下新能源汽车电热泵热效率研究具有重要的理论意义和实际价值。
通过深入研究电热泵工作原理，分析热效率影响因素，并提出相应的改进措施，可以有效地提高新能源汽车在低温环境下的性能表现，推动新能源汽车产业的发展。
希望未来能有更多的研究者投入到这一领域，共同促进新能源汽车技术的进步，实现可持续发展的目标。
研究新能源汽车的热泵空调系统与环境适应性
研究新能源汽车的热泵空调系统与环境适应性随着新能源汽车的快速发展，研究新能源汽车的热泵空调系统和其在各种环境条件下的适应性变得尤为重要。
热泵空调系统是一种通过循环工作的装置，通过调节温度和湿度来提供舒适的车内环境。
它采用了热泵技术，可以从一个热源中吸收热能，并将其传递到车内空间。
本文将探讨新能源汽车的热泵空调系统以及其在不同环境条件下的适应性。
新能源汽车的热泵空调系统新能源汽车的热泵空调系统是一种高效能的制冷和供暖装置。
它通过电能驱动，利用热能从外部环境中提取热量或冷量，并将其转化为舒适的车内温度。
这种系统不仅能够提供舒适的驾驶环境，还能节约能源和减少对传统燃油的依赖。
热泵空调系统的核心组件是压缩机和换热器。
压缩机用于提高冷媒的压力和温度，从而实现制冷或供暖。
换热器则将冷媒与外部环境之间进行热交换，使其从环境中吸收或释放热能。
系统还包括蒸发器、冷凝器、膨胀阀等辅助设备，以实现冷却和加热的功能。
热泵空调系统的环境适应性热泵空调系统在不同的环境条件下具有良好的适应性。
无论是在高温还是低温环境下，热泵空调系统都能够正常运行并提供所需的温度调节功能。
这得益于其独特的工作原理和创新的设计。
在高温环境下，热泵空调系统可以通过冷却模式来降低车内温度。
它能够有效地吸收车内热量，并将其排放到外部环境中。
这样可以确保车内始终保持宜人的温度，让乘客享受舒适的驾驶体验。
在高温环境下，热泵空调系统能够更加高效地运作，节约能源和减少对电池的耗电量。
在低温环境下，热泵空调系统可以通过供暖模式来提高车内温度。
它能够从外部环境中吸收热量，并将其传递到车内空间。
这样可以确保车内温暖舒适，特别是在寒冷的冬季。
与传统的汽车加热系统相比，热泵空调系统不仅能够更加高效地加热车内空间，还能够节约能源和减少污染物的排放。
热泵空调系统还具有良好的湿度调节功能。
它能够从外部环境中吸湿或除湿，并将湿度保持在舒适的范围内。
在潮湿的环境中，热泵空调系统可以降低车内湿度，防止车窗起雾和霉菌滋生。
热泵型电动汽车空调系统性能试验研究
热泵型电动汽车空调系统性能试验研究1.1研究背景及意义目前，随着人类越来越多的使用燃油汽车，汽车尾气排放出的二氧化碳加剧了全球气候极端变化。
我国的石油资源的探明储量极其有限，早在2009年,石油消费进口依存度就突破了“国际警戒线”（5０％),高达５2%。
汽车保有量却是逐年增加,如果汽车几乎完全依赖于化石燃料，很容易受到国际石油价格的冲击,甚至导致燃料的供应中断。
再者，燃油汽车的尾气排放出大量的污染物如PM10(可吸入颗粒物）、NOx(氮氧化物)、SO２（二氧化硫）和ＶOCs（挥发性有机化合物）等，已经成为我国城市大气污染的主要污染源,严重危害了人们的健康。
纯电动汽车是以电能驱动的，具有燃油汽车无法比拟的优点,主要表现在：一、污染少、噪声低。
其本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,且电动汽车电动机的发出的噪声较燃油汽车发动机小得多;二、能源的利用具有多元化，电力可以从多种一次能源如煤、核能、水力、太阳能、风能、潮汐能等获得,能源利用更加安全;三、可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，起到平抑电网的峰谷差的作用；四、效率更高和控制更容易实现智能化。
作为一种具有环保和节能优势的先进交通工具,电动汽车受到了越来越广泛的关注。
美、日、欧等发达国家不惜投入巨资进行电动汽车的研究开发,取得了丰硕的研究成果，纯电动汽车目前在许多发达国家已得到商业化的应用。
我国电动汽车发展起步较晚,但国家从维护能源安全，改善大气环境,提高汽车工业竞争力和实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑，从“八五”开始到现在,电动汽车研究一直是国家计划项目，并在2０01 年设立了“电动汽车重大科技专项”，通过组织企业、高校和科研机构，集中各方面力量进行技术攻关。
与此同时，上海、广州和深圳等地的地方政府也出台了相应的扶持新能源汽车的发展政策,计划实现电动汽车在本地的产业化。
电动汽车代表未来汽车发展的方向,各国政策的扶持为电动汽车的发展铺平了道路,近年来，它们在全世界范围内呈现出欣欣向荣的的发展态势,据国外著名金融杂志JＰMorgａn 报道，预计到2０２0年全球将有１1０0万辆电动汽车上市销售,这意味着到那时电动汽车将分别占有北美20％和全球13%的市场份额,但目前电动汽车的发展遇到很多技术问题,特别动力电池技术，续驶里程的提高和充电网络的建设等问题。
纯电动客车超低温热泵型空调系统结融霜特性研究
中压补气较不补气时结霜周期增加14.3%,低压补气较不补气时 结霜周期增加25%。融霜实验表明:系统运用逆循环融霜模式,当 车外环境温度越高、车外环境相对湿度越低、增加压缩机转速 和采用补气系统均可提高融霜过程平均冷凝温度,从而缩短融霜 时间,增加融霜效率。
低压补气比不补气车外换热器冷凝温度高,融霜时间缩短12.9%; 中压补气比不补气车外换热器冷凝温度高,融霜时间缩短22%。
纯电动客车超低温热泵型空调系统结 融霜特性研究
由于能源危机和环境保护问题的日益突出,国家出台一系列政策 推动新能源汽车的发展。人们对舒适度要求越来越高,空调成为 人们日常生活不可或缺的电器,而热泵型客车空调又是纯电动客 车辅助设备耗电最大的部件,严重影响纯电动客车的续航里程。
热泵型客车空调在冬天低温高湿的环境条件下容易结霜,结霜会 使换热器热阻增大,传热系数减小,严重时会损坏换热系统,纯电 动客车热泵型空调系统冬天结霜状况是影响其推广的主要原因 之一。针对热泵型客车空调系ห้องสมุดไป่ตู้在低温高湿的条件下结霜和融 霜问题,以准二级压缩为理论依据,搭建实验台进行实验。
(2)在相对湿度不同的条件下,随着相对湿度的增加结霜速度不 断加快,从而车外换热器结霜的周期变小。(3)在车外风机风量 不同的条件下,结霜速率随着车外风机风量的增加反而减小,风 量越大结霜周期越长。
(4)换热量随着压缩机转速增加而增大,从而导致蒸发器表面温 度降低的也较快,从而结霜的速度加快。(5)采用补气方式有效 的降低结霜速率,增加结霜周期。
通过改变车外环境温度、车外环境相对湿度、压缩机转速、补 气方式、风机风量来研究对结霜规律和融霜时间的影响。结霜 实验表明:(1)在室外环境温度(≤2℃)不同的条件下,结霜速率 随着室外环境温度的升高而增大,但是在结霜快完成时,如果室 外温度越低,则蒸发器换热量降低的程度越小,系统正常运转的 越久。
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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。
(4)提出了提温增焓逆循环快速融霜技术方法。
经实验研究,在0℃至-20℃的环境温度下,利用该快速融霜技术方法可在50~100秒时间内完成车外换热器的完全融霜,实现了快速融霜。
(5)依据模拟与实验结果对纯电动汽车用低温热泵型空调系统进行了优化,开发了国内第一台纯电动汽车车载低温热泵空调系统,在大型人工环境实验室进行了相关的车载性能实验。
实验结果表明,该车载系统在标准制冷工况、标准制热工况、低温制热工况下均表现出良好的系统性能,并通过压缩机的变频转速控制和PTC(正温度系数的热敏电阻)辅助热源保证了系统在高温和低温环境温度下车内温度维持在舒适范围,实现了系统高效节能与可靠运行的统一。