一文读懂电动汽车空调系统

如题所述

第1个回答  2024-04-13

随着冬季的到来,电动汽车的续航里程因低温而面临挑战,这时暖风系统的性能就显得尤为重要。电动汽车空调系统不仅需要提供舒适的乘车环境,还需兼顾节能,以确保续航里程的稳定性。让我们深入探讨这些关键功能和解决方案。


传统与创新:空调系统的变迁

传统燃油车的空调系统主要依赖发动机余热供暖,而在新能源汽车中,空调取暖主要依靠电加热或热泵技术。其中,冷空调加PTC(Positive Temperature Coefficient)系统虽成本较低,但能耗大,对续航影响显著,风暖和水暖形式的热效率都不够理想,限制了其发展。


而热泵系统,如蒸汽压缩机,是未来的发展趋势。它通过从低温环境中吸取热量,再输送到车内,显著降低了能耗。在低温环境下,热泵能有效提升电动汽车的续航能力,成为解决续航问题的关键技术。


客车与乘用车的热泵设计

客车的热泵系统通常采用四通换向阀的双换热器,能灵活切换制冷、制热和除霜模式。夏季制冷时,制冷剂在车内蒸发器蒸发吸热,冬季则在车外换热器吸热。乘用车则采用三通阀三换热系统,不同季节的制热路径有所区别。在低温条件下,热泵系统需与PTC辅助加热结合,区分直接式和间接式系统,如蒸汽压缩式热泵是主流,低温性能的提升是技术攻关的重点。


特殊设计如喷射补气式热泵,通过补气技术增强低温下的制热,但需精细参数控制。电动汽车虽无发动机余热,但电池包和电驱系统的余热回收为暖风系统提供了额外的热源。


余热回收技术的亮点与挑战

余热回收式热泵系统,如利用Chiller交换高温与低温回路热量,或通过电磁阀控制回路,直接加热电池包,显著提升了冬季供暖效率。图11/12展示了两种高效的热管理架构,如加冷松芝的低温热泵与余热回收系统,能在稳定控制温湿度的同时,优化能量利用。


然而,余热回收系统虽然能改善低温制热和节能,但系统复杂,控制策略要求精准。与集中空调系统相比,各有优缺点:单冷+PTC简单但效率不高;蒸汽压缩式热泵节能但低温制热受限;喷射补气式虽高效但成本较高;余热回收系统高效但系统结构复杂,需要在能效和成本间找到最佳平衡点。

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