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跳上刚刚打到的滴滴。“好热！”司机赶紧抱歉：“停车开空调太费油，马上给你开开，这就凉快下来，很快的”这是再熟悉不过的一个场景，趴活儿滴滴师傅和乘客的对话，却可以看出两件事儿：一，空调是个耗能大户；二，空调在乘用车上是标配，大热天不开空调就是你不讲理。出于这样的习惯，电动汽车一出现，空调就是必选项。然而在电动汽车捉襟见肘的那点电量面前，空调实在是一枚奢侈品。电动汽车行业的大牛小牛们，也是为它操碎了心。今天就把电动汽车空调的相关材料整理一下，放在一起供大家参考。一、汽车应用环境对空调的要求1.普通空调工作环境一般是室内平坦放置，而汽车空调系统在行进的车辆中工作时，要承受剧烈而频繁的振动，所以对零部件的抗振动抗冲击能力要求很高，同时需要较好的系统气密性能。2.普通空调一般工作环境是人员相对较分散，而汽车车内乘坐人员集中，热负荷较大，需要空调系统瞬时降温，快速制冷制热。3.普通空调在室内使用时，遮挡物不多，而车内设施较紧凑，同时座椅高低起伏，气流分配组织困难，难以均匀分布。4.高可靠性、高可控性。5.节能环保。6.车用空调的基本性能要求，详细可以参看相关标准：QC/T-《汽车空调制冷装置性能要求》QC/T-《汽车空调制冷装置试验方法》GB—《汽车空调用制冷压缩机》二、电动汽车空调种类电驱动热泵式、太阳能供电汽车空调、电动压缩式制冷和电加热采暖、冷热联合储能式。1．电动热泵式空调系统，电机带动压缩机工作，与家用空调工作方式近似，具有冷暖功能。工作效率比较高，但低温制热能力受到条件限制，还需要进一步改进。电动热泵空调，是当前业内的主要研究方向。2.太阳能供电汽车空调，由太阳能电池发电，存储在蓄电池中，作为空调的动力来源，空调其余工作方式与电动热泵式相同。同时，布置在车体表面的光伏电池，阻挡了阳光对车体的直接照射，使得车内温升更小，降低了空调的制冷能力需求。3.电动压缩式制冷和电加热供暖空调系统，这种系统是将制冷和制热分开，由PTC作为加热装置，以电动空气压缩机制冷。一个明显缺陷是，PTC热效率比较低，大约只有压缩机供暖的50%左右。4.冷热联合储能式电动汽车空调系统，在车上安放装置，储存本身具备制冷（夏天）或者制热（冬天）能力的介质，电力只作为这些介质在车内循环的动力。这种方式，制冷或者制热的能力有限，自身储存的能力用光后，就必须更换介质，才能重新具备相应能力。介质占用大量车内空间，不是理想的控温方式。三、电动汽车空调与传统车空调的区别传统汽车空调，由发动机直接带动压缩机工作；而电动汽车空调，动力来源是动力电池，通过电动机带动压缩机工作。这就带来了一系列的不同之处。1.传统空调由于直接由发动机带动，当车速降低时，空调的制冷性能也会随之下降。停车后，若发动机停转，则空调无法工作，因而，想要停车使用空调，车辆必须特意为空调保持在怠速状态。电动汽车，只要电源保持接通状态，空调的使用与车辆本身是否行使没有关系2.燃油车，发动机的波动会直接传导到压缩机，造成压缩机效率低下。有文章称，压缩机效率好坏的差距可以达到70%。电动汽车的空调则不存在这个问题，电池电源可以提供稳定的功率支持，使压缩机保持在最佳工作状态。3.直接以电力作为电源，使得空调控制器可以发挥作用，实现变频调控，达到精益节能的目的。空调在电动汽车上使用，比之在传统燃油车上，效率已经有很大提高，尤其热泵式空调系统，更是给人们进一步提升效率带来了希望。四、冷暖双模式电动热泵空调系统工作原理电动热泵式空调系统，作为能量效率高，冷暖功能合一的一种设计，是目前应用较广的一种电动汽车空调，此处重点讲述它的工作原理。下面是冷暖双模式热泵空调原理图和专业的原理过程表述。冷暖双模式热泵空调原理图当热泵空调系统处于制冷模式下工作，四通阀不通电，低温低压制冷剂蒸汽被压缩机吸入，压缩为高温高压的过热蒸汽通过过滤器(过滤压缩机排出的杂质)、换向四通阀排至室外换热器，同时室外侧风扇吸入的室外空气流经室外换热器，带走制冷剂放出的热量，使高温高压的制冷剂蒸汽凝结为高压液体，高压液体经过膨胀阀降温降压后流入室内换热器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围热量，同时室内侧风扇使室内空气不断进入室内换热器肋片间进行热交换，并将放热后变冷的气体送入车室内，制冷剂经室内换热器换热后变为低温低压的气体并通过换向四通阀、气液分离器再次进入压缩机，完成制冷循环。当热泵空调系统处于制热模式下工作，四通阀通电，低温低压制冷剂蒸汽经压缩机压缩为高温高压过热蒸汽，通过换向四通阀改变流动方向，流入室内换热器，向车室内空气放热，变为低温高压液体，高压液体经过膨胀阀变为低温低压气液混合态，最后经室外换热器从室外吸热变成低温低压气体并通过换向四通阀、气液分离器再次进入压缩机，完成制热循环。当环境温度较低时，利用驱动电机余热回收装置收集驱动电机余热通过风道送至室外换热器，提高室外换热器周围环境温度，从而提高热泵空调系统低温制热效率。工作原理简化版如果感觉原理讲的专业名词太多，下面把上面原理稍作翻译。温控过程开始。整车控制器，按照驾驶员指令，设定空调工作状态。空调控制器接受整车控制器的指令，切换工作模式。制冷模式，低温低压制冷剂经过压缩机，被压缩为高温高压的热蒸汽；热蒸汽流向室外换热器，在风扇的助力下，将热量散发到室外比自己温度低的空气中；这样，高温高压的制冷剂变成了低温高压的冷凝液体回流到室内换热器；经历蒸发吸热过程，吸收室内热量，制冷剂气化成低温低压气体，循环至压缩机入口。制冷剂就如同勤劳的小蜜蜂，把热量从室内一次次的带到室外去。制冷过程制热过程正好相反，当系统处于制热模式，低温低压气体被送入压缩机，被压缩成高温高压热蒸汽；热蒸汽流向室内换热器，散发热量，制冷剂冷凝成低温高压液体；低温高压液体，流往室外换热器，吸收热量，气化成低温低压气体，再次来到压缩机入口。制热过程中，小蜜蜂是携带者热量，从室外运到室内。制热过程五、电动汽车空调应用趋势热泵式空调，其本质就是热量在不同空间之间的运输，换向四通阀和双向膨胀阀，是冷热一体化的关键部件，也是故障率较高的部件。热泵式空调，是目前最理想的汽车控温方式，但其自身也存在着明显的局限性。比如效率仍然不算尽如人意，比如低温制热性能有待提高等等。下面引用部分专利说明文档，从中一窥电动汽车空调的应用趋势和改进方向。专利案例1：公开日2０１２年１１月２１日，申请人：天津三电汽车空调有限公司。该专利为一项发明专利。常见的汽车空调热泵系统在处于采暖循环时，车外换热器作为蒸发器使用，需要吸收外界环境的热量，因此在车外温度较低时，车外换热器温度与外界环境温度接近，车外换热器不能有效地从外界环境吸收热量，导致系统无法继续运行。另外，车外温度较低时，如果空气中含有较多水分，则空气中的水分会在车外换热器表面结霜，结霜后的车外换热器也不能再从外界环境有效地吸收热量，导致系统无法继续提供采暖功能。所以此系统一般在－５℃以下便无法正常工作。本申请为解决上述技术问题而提供一种电动汽车热泵空调系统，该空调系统具有制冷、采暖、通风和除湿的功能，且在－５℃以下的室外环境下能正常工作。专利案例2：公开日２０１４年１０月１日，申请人为：奇瑞汽车股份有限公司。该专利为一项发明专利。由于新能源汽车需要增加一个电动模式，所以在电动模式时，新能源汽车空调压缩机无法用传统的皮带轮驱动，必须采用新型的压缩机驱动方式，目前混合动力汽车使用较多方式有两种，一种是电动及机械双驱动或电动的压缩机、冷凝器、蒸发器、加热器、ＰＴＣ（加热空气型）组成，由于该系统采用双驱动压缩机从技术及成本方面都较纯电动压缩机复杂，另外采用ＰＴＣ（加热空气型）出风比较干燥，容易使乘客感到不适，并且由于该ＰＴＣ需要集成在ＨＶＡＣ总成内，加热后的热空气直接与壳体接触，如果表面温度很高，会对ＨＶＡＣ壳体产生一定安全的隐患；另一种使用陶瓷加热器取代ＰＴＣ（加热空气型），同时增加２个三通阀，该空调系统由于有２个三通阀，成本较大，并且资源也比较紧缺。针对上述现有存在的问题和不足，本专利的目的是提供一种混合动力汽车空调系统及其控制方法，解决不同模式切换过程中空调的舒适性问题。专利案例3：公开日２０１５年１月１４日，申请人为：比亚迪股份有限公司。该专利为一项发明专利传统的电动汽车空调系统，一般采用汽车热泵空调系统或者汽车空调制冷系统与ＰＴＣ供热采暖系统组合的方式来实现整车空调制冷制热功能，但是上述系统中，空调在制冷与制热时，制冷剂需要换向，实现换向功能的都是一个四通换向阀，而四通换向阀在汽车上运行时性能很不稳定，在工作时存在换向延迟、换向不到位等问题，从而容易导致制冷剂在空调系统中发生内漏所引起的串流、制冷或采暖延迟等问题。本发明针对上述缺陷，提供一种电动汽车空调系统。总结电动汽车空调，可以热泵与PTC加热并联应用，在环境温度过低时，启动PTC作为热源；也可以把PTC集成到热泵中去，提高压缩机进口温度；或者回收利用电机自发热，把热量引入热泵系统，通过空调释放到车内空间。随着科研成果的应用，冷暖双模式热泵空调会逐步成为电动汽车空调的主流。参考：1.热泵型冷暖一体式空调在电动汽车上的应用2.电动汽车空调系统的设计分析3.电动汽车热泵空调系统采暖性能的试验研究4.电动汽车热泵空调系统设计优化及试验研究5.新能源汽车空调发明专利新技术概述

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