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电动客车热泵空调系统现状

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人气:-发表时间:2022-05-05 10:57【

客车热泵空调目前其推广面临的问题有纯电车续航里程较短、充电速度慢、配套设施不完善和动力性能较差等,其中因现有电池容量有限导致续航里程难以提升是制约其发展的关键问题。让我们分析一下电动汽车热泵空调系统现状吧。

1电动汽车用热泵空调系统现状

与传统燃油汽车的空调系统不同,电动汽车空调系统为电驱动型,无法利用发动机冷却液产生热量来实现驾乘舱制热。目前大多数电动汽车都是采用空调制冷+热敏电阻PTC制热的方式。PTC制热由电能直接转化为热能,性能系数COP<1,能耗大。热泵空调系统通过逆卡诺循环能实现集制冷、制热一体的功能,制热效率更高(COP>2.0),能够很大程度上降低系统电能消耗,进而提升续航里程。

在热泵空调系统实际应用推广过程中,还面临一些突出的技术难题,主要表现为:1)当环境温度降低时热泵空调制热COP值会显著下降,环境温度过低时甚至无法提供乘员舱所需的制热量。2)热泵空调系统在低温高湿的环境中制热运行时,车外换热器的外表面会结上较厚的霜层,阻碍工质与外界的有效热交换,换热效率显著下降,能耗增大。为解决上述问题,进一步提升热泵空调系统全场景下的能效,特别是低环境温度下制热量、制热能效,国内外车企、高校和科研机构等对车用空调系统各部件开展广泛研究。主要集中在工质替代、高效电动涡旋压缩机、微通道换热器等方面。

2 环保工质替代

 工质是在热泵空调系统中进行能量转化与传递的工作流体,其热物理性质对热泵空调系统的制冷/制热能力及可靠性等有着直接影响。目前汽车空调中的工质主要是R134a,另外也有少部分汽车空调系统中使用R407c、R410a、R1234yf和CO2等。

综上所述,目前主流的一些环保型工质热泵空调系统仍处于研发和初步适配阶段,系统效率和安全性有待提高;超临界CO2热泵空调系统具有优异的低温制热性能且结构紧凑,随着相关配套部件如CO2紧凑型微通道换热器、电子膨胀阀、电动压缩机等的研究突破,克服其系统稳定性、安全性等限制因素,有望迎来高速发展。

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