李杰

(艾泰斯热系统研发(上海)有限公司,上海 201108)

当今社会日趋严重的环境污染和能源危机已成全球性难题,传统燃油车由于尾气排放污染、油耗能耗高等弊端成为了社会关注的焦点。在目前能源与环保的双重压力下,内燃机时代将在不远的未来被终结,新能源汽车的开发与投放已是大势所趋,也必将成为未来汽车的发展主流与方向[1]。

新能源汽车包括四大类型：混合动力电动汽车HEV、纯电动汽车BEV、燃料电池电动汽车FCEV、其它新源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。其中,纯电动汽车BEV 以动力电池或太阳能为能量来源,相比于燃油汽车,取消了燃油发动机,因此乘客舱的加热升温无法再依靠发动机热水,而是需要依靠基于“逆卡诺循环”的热泵空调系统。但另一方面,由于动力电池能量密度、体积、重量等方面的局限性,使得空调系统的能耗占比达到了电池容量的近20%,因此以高续航为追求目标的电动车也必将对车用空调系统的设计匹配及优化提出更高的要求[2]。

纯电动汽车乘员舱空调系统设计时,通常夏季采用制冷剂蒸发吸热实现制冷,冬季采用空气或水PTC 辅助加热实现制热。但通过对比单PTC 加热法、电机冷却液余热+PTC 加热法与热泵式制热法发现,单PTC 辅助加热的方式能耗高、效率低,严重地降低了纯电动汽车在冬季的续航里程[3]。

在动力电池没有突破性进展的情况下要保证低能耗制热,热泵空调技术是为数不多的可行技术,效能系数比PTC 加热高出2-3 倍,越来越被认为是纯电动汽车制热的有效解决方案。……