电动汽车几种加热方法解析

电动汽车几种加热方案解析
本文介绍燃油加热、电加热、热泵加热几种针对纯电动汽车的加热方案，并对几种方案进行对比分
析。

节能环保是当今世界共同倡导的主题，纯电动汽车将成为未来汽车行业发展的必然趋势。

汽车作为一种便捷的代步工具，其乘坐舒适性也是关键因素。

纯电动汽车取消了发动机，没有发动机冷却液的余热作为热源，这对纯电动汽车驾驶室采暖来说是一项很大的挑战，同时也为其他加热方式带来了发展机遇。

目前，可以考虑燃油加热方式、电加热方式和热泵加热方式来解决纯电动汽车驾驶室
采暖的问题。

水管，
所示。

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2
3 1
2
3
2.1PTC的概念及功能原理
电加热方式多为使用PTC加热。

PTC是PositiveTemperatureCoefficient的缩写，意思是正的温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。

通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻。

PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度（居里温度）时，它的电阻值随着温度的升高而陡增。

也就是PTC加热器的功率将突然降低到最小值，使温度回到其居里温度以下。

就因为这个特性，PTC加热器具有恒温发热、无明火、使用寿命长
等优点。

2.2低电压风暖加热
2.2.1实施方案
图4为低电压风暖加热方式系统结构。

机舱增加水泵、水管、三通阀与暖风芯体、电机、散热器水箱形成封闭的水循环系统，HV AC结构中增加低电压风暖加热器。

低电压风暖加热器在空调HV AC 中的布置示意图见图5，安装位置实物图见图6。

当开启空调控制器采暖开关时，三通阀B改变冷却液走向，使冷却液通过暖风芯体，根据车内温度传感器的控制温度、车内温度、水泵开启温度、三通阀A的控制温度、冷却液温度来控制PTC 与暖风芯体的工作状态。

当断开空调控制器采暖开关时，三通阀B再次改变冷却液走向，使冷却
液不通过暖风芯体。

2.2.2优点
由于暖风芯体用的是冷却液余热，可以节省低电压风暖加热器的功率输出，还分担了一部分电机冷
却功能，降低了散热器水箱的功率输出。

2.2.3缺点
1）对沿用件的改动量比较大，改动成本较高。

2）使用低电压风暖加热器，要求沿用原车空调暖风机的下部有一定的整改空间，但是增加PTC辅助加热装置会使得暖风机鼓风机总成的壳体有所变动。

若要在加热暖风芯体下面增加PTC辅助装
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图7
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1）或者更2）3000W
般在
于等于
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图9为高电压水暖加热方式系统结构。

在机舱增加高电压水暖加热器、水箱、水泵、水管，与原车
暖风芯体形成封闭水循环系统。

2.4.2优点
1）高电压器件布置在机舱，使得高电压安全性得以保证，在保证其效能情况下提供一个最高安全
度的优化解决方案。

2）水暖加热，工作时无异味。

3）不需要改变HV AC结构。

4）由于制动能量回收或者其他因素导致电池电量过多时，高电压水暖加热器可将多余的电能转化为热能，储存在水循环系统中，防止由于电池过充电带来的危险。

5）高电压系统不像12V系统会受到功率输出能力的诸多限制，可以提供非常强劲的功率输出及高
效率的加热能力。

6）在一个纯电子化的暖通空调系统中，功率不受其他因素的影响，而是由温度管理系统方便地进
行调整，可以实现车内温度的精确控制。

2.4.3缺点
1）结构复杂，增加零部件较多，给机舱布置带来困难。

2）水暖加热速度较慢。

3）水暖PTC加热器电功率大约5.5kW，这个功率相对于总的电池容量来说是非常巨大的消耗，严
重影响了电动车的续驶里程。

3热泵加热方式
热泵加热是在电动压缩机制冷回路的基础上，增加电磁阀控制制冷剂流向，通过蒸发冷凝器从周围环境中吸收热量，通过内部冷凝器向驾驶室释放热量，使驾驶室温度升高，满足除霜除雾的法规要
求，为乘员提供舒适的环境。

10。

COP 为2.0
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合2
5
在电池性能发展到理想水平的情况下，会具有很高的可行性；热泵加热方式的加热效率高于电加热且不产生尾气排放，是今后在纯电动汽车驾驶室采暖方面继续研究与开发的重点，提高电动压缩机性能与优化热泵系统控制技术是该方案的难点。

热泵加热方式与电加热方式配合使用，可以扩展热
泵系统的应用范围。

来源：精通维修电动汽车空调PTC加热器。