电动汽车热泵PTC耦合制热策略研究

为减少电动汽车制热能耗,基于热泵系统制热性能试验,提出热泵系统制热在-20～5℃环境温度范围内均存在制热性能分区,制定了PTC在制热低效区提前介入的热泵PTC耦合制热策略,利用AMESim搭建的系统模型进行仿真并与传统策略进行了对比研究。与采用6 000 r/min转速热泵辅助278.95 W PTC制热功率相比,采用转速4 700 r/min热泵辅助462.11 W PTC制热综合能耗低6.4%,二者均能使车内温度稳定在24℃。相比于单一热泵制热,采用PTC提前介入的热泵PTC耦合制热策略具有加热快、能耗低、转速低等优势,-10℃环境温度下车内目标温度为20℃时,调节过程中能耗最多降低9.4%,稳定后降低2.8%。采用PTC提前介入策略时压缩机转速应尽可能接近高效区临界转速,此策略在不改变系统结构的基础上可明显提升制热效率和舒适性。     

基于电场除霜的新能源汽车热泵空调技术

当环境温度低于0℃,热泵空调表面结霜导致其制热效果变差,结霜严重时甚至无法正常工作。热泵加热技术和抑制结霜技术可以解决目前除霜所产生的问题。文章首先讨论了热泵空调交换器的表面结霜机理,在此基础上,提出采用电动流体力学在热交换器周围形成电场,磁场或者电磁场除霜技术。总结了该方法对热泵空调使用性能的影响,指出了热泵空调除霜技术的发展趋势。     

纯电动汽车冬季续航优化技术

冬季续航低是纯电动车型最受关注的痛点问题。采用四通阀集成式热管理技术,高效热泵空调节能技术,可有效提升纯电动车型冬季续航表现,增强纯电动车型市场竞争力。本文介绍了某款纯电动车型四通阀及热泵空调布置结构、控制策略、中国乘用车行驶工况China light-duty vehicle test cycle for passenger car(CLTC-P)低温(-7℃)续航提升效果,具备技术领先性和推广价值。     

汽车排气余热采暖技术研究及应用

针对某越野车系列车型空调暖风系统采暖性能的不足,现重新对暖风系统方案进行改进优化预研。原车以空气加热器作为车厢暖风能量的来源,而优化方案采用汽车尾气回收技术,将发动机排气余热回收利用,通过发动机排气收集换热装置和电动水泵,对发动机冷却液进行二次加热,提高冷却液的温度,解决极寒天气车厢暖风能量不足的问题。采用该技术能减少燃油消耗率,提高续驶里程,同时避免空气加热器工作时尾气泄漏风险和尾气排放污染;车厢内增加车厢暖风散热器和电子风扇,解决了原车暖风风道布置困难,暖风风速、温度分布不均,空气干燥和异味等问题。此项技术的研究及应用,解决了越野车辆冬季极寒地区车内采暖问题,取得了良好的暖风采暖和除霜效果,提高了乘员乘坐舒适性,同时起到节能减排的示范效果,具有广泛地推广应用价值。     

某纯电动汽车空调采暖性能试验研究

纯电动汽车空调制热系统主要采用结构简单、升温快的PTC热敏电阻,但是使用过程会消耗大量的电能,严重影响车辆的续航里程.为了减小冬季空调采暖对续航的影响,同时提高采暖性能,可以增加辅助加热装置.本文对某配备柴油辅助加热装置的纯电动车型的采暖性能进行试验分析,试验结果表明,辅助加热装置提高车辆采暖性能的同时能大幅提升车辆的...     

新能源汽车的多热源分段协同制热系统

为减少纯电动车采暖耗能,设计了一种多热源分阶段协同控制暖风的方法。对电动车制热系统的热量进行了数值分析,在此基础上,提出了一种基于电池冷却余热、电机冷却余热和热泵空调制热的多热源制热方式。优化了多种热源的分布区域,建立了多热源制热量之间的关系,提出了分段协同制热的控制方法。该方法可综合汽车室外温度差异、制热部件放热顺序和乘员舒适性需求,合理选择暖风的工作模式。探究了分布式多热源制热时汽车各区域温度的分布规律。开展了暖风空调的低温试验,以揭示该方法与新能源汽车常规供暖之间的差异。试验结果表明,在环境温度-22℃条件下,该暖风系统工作2 h节能60%,在-5℃条件下则无需动力电池能量,验证了所提方法的优越性。     

基于流场和温度场的轿车乘员舱热舒适性分析

本文中基于流场和温度场分析不同送风温度对轿车乘员舱热舒适性的影响。仿真与实验结果基本一致,表明:在极端炎热条件下,将送风量增加至临界风量附近,有利于快速降温,并可避免过强的吹风感。入口温度较高时会使乘员舱降温效果明显变差,但舱内空气新鲜度变化不大。建议在设计空调系统时要考虑舱内空气,包括乘客脚部附近空气的流动与散热,调整风道格栅角度,以避免出现速度死区而造成散热不佳。     

工质种类及充注量对电动汽车热泵空调影响的试验研究

针对电动汽车热泵空调,搭建了热泵空调试验台架,采取控制变量法,研究R134A充注量以及工质种类对系统制热性能的影响。结果表明,工质充注量较大时,压缩机出口温度及压力、蒸发器进口压力较大,系统功耗较大,同时制热量较大;工质充注量较小时,蒸发器内工质吸热过少,制热量不足。环境温度低至-10℃及-15℃时,R134A、R407C以及R410A3种工质中R407C制热性能综合效果最好。     

某重型货车空调系统对乘员舱热舒适性影响的分析与改进

应用计算流体力学软件Fluent对某重型货车空调系统和乘员舱中的气流进行数值仿真,其结果与试验对比,相差在5%以内.采用当量温度Teq,i作为评价指标,对乘员舱的热舒适性进行分析.结果表明,由于各风道风量分配不均匀,乘员舱内部气流组织不合理,致使热舒适性较差.对空调系统进行改进,增加前吹面风道风量比例后,乘员舱的热舒适...     

城市客车内饰的风道设计

目前,我国城市客车已经普遍使用空调设备,这对城市客车风道的设计提出了很高的要求,在传统设计中,因城市客车内饰结构简洁,仅仅考虑与内饰的协调、内饰的美观、提高车内空间,故风道设计较简单,截面也较小,出风口型式简单且均匀布置,这种传统的设计方法不仅使空调效果下降,而且使乘员的舒适性受到影响,使整车的经济性不好,为了更高地利用空调的使用性能,本文阐述一些个人对风道设计的见解。     

Experimental studies on the heating performance of the PTC heater and heat pump combined system in fuel cells and electric vehicles

In this study, a combined system consisting of a heat pump and a PTC heater was developed as a heating unit in electric vehicles. The system consists of a compressor, a condenser, an evaporator, an expansion device and a PTC heater. Experiments were conducted to examine the steady-state performance and dynamic characteristics of this system. The compressor speed, outdoor air inlet temperature, and indoor air inlet temperature were varied, and the performance of the system was experimentally investigated. The heating capacity, compressor power consumption and COP were obtained. Warm-up experiments were performed to investigate the dynamic characteristics of the system with a heat load of 1.5 kW in the indoor chamber. For the heat pump system, the PTC heater and the combined system, the heating performance and efficiency were investigated to determine an optimal control method. The results of this study agree well with the experimental results available in literature. This study provides experimental data of good quality for heating system design and the development of electric vehicles.     

纯电动汽车热泵空调系统布置设计分析

空调系统是整车重要的组成部分和能耗部件.纯电动汽车在低温环境下续驶里程大幅缩减,热泵空调系可提升整车电能利用效率,但热泵空调系统相对复杂,增加了布置难度.文章通过热泵系统关键零部件及管路走向布置、静态及动态间隙校核、装配工艺性分析和美观性等多个维度,结合具体整车系统案例,总结了热泵空调系统总布置设计时的注意因素和遵循原...     

电气化背景下电动汽车热管理技术的进步与展望

电动汽车热管理已成为保障车辆宽温域环境适应能力、电池热安全和乘员舱热舒适性等方面的关键技术,同时也对电动汽车的能耗,特别是高低温环境下的整车能耗有着显著影响。随着车辆电气化和智能化的快速发展,与传统汽车相比,电动汽车热管理技术和发展路线在动力系统、空调系统等子热力系统和整车层面都呈现出了明显的差异和巨大的进步。综述了国内外电动汽车热管理技术领域重要的研究进展,阐述了电池、电机、热泵空调等子系统和整车集成热管理系统的技术进步,总结了当前电动汽车热管理亟待突破的技术重点和未来发展趋势。     

电动汽车空调与采暖系统的设计与参数匹配

针对电动汽车的空调和采暖系统进行理论设计和参数匹配,并对电动空调制冷循环系统关键零部件进行合理选型,提高电动汽车的舒适性,有效地减少能量消耗。     

电动车热泵空调系统的设计分析

对比分析电动车热泵空调系统同燃油汽车空调系统的区别,比较采用不同制冷剂和压缩机电动车热泵空调系统,提出开发适合我国国情的高效节能电动车热泵空调的设计方法。     

DD6120HCI大客车热力特性的实验研究

本文对大客车热力特性进行了实验研究，实验内容包括车厢气密性，客车热力特性，空调系统制冷能力以及车围结构导热性等。本文还讨论了汽车稳太热载荷及车围结构导热的计算方法。     

考虑人体热调节的乘员表面温度分布及车内热环境的数值仿真和试验

为研究在瞬态变化的车内热环境下的人体表面温度分布情况及舱内热环境对乘员热舒适性评价的影响,以冬季某轿车乘员舱内热环境为研究对象,实车测试暖风系统开启后车内热流场的动态变化,建立乘员舱流场和温度场的瞬态仿真模型,综合考虑环境参数和人体新陈代谢等因素以及车内热环境与人体热调节模型间的耦合关系.研究结果表明:仿真计算与试验测...     

纯电动汽车非热泵型整车热管理系统的控制方法

基于V字形开发模式,开发了满足整车热管理需求的非热泵型整车热管理系统,取得了良好的改善效果.在此系统中采用了低温下的电机余热利用等改善措施,与目前电动汽车普遍采用的PTC电加热方式(不带电机余热)相比,能够显著地增加电动汽车低温续驶里程.     

降低纯电动客车空调制冷功耗的措施及意义

通过研究分析,改善客车热负荷能降低空调器的功耗,使纯电动客车整车能耗降低.