电动汽车用热泵空调系统设计与实验

针对纯电动汽车设计了一套蒸汽压缩式冷暖双模式热泵空调系统,并搭建了实验测试台进行了测试,对不同环境温度下系统的制热模式进行了实验分析,结果表明设计的热泵空调系统具有可行性,能在短时间内达到车室内温度需求。热泵空调的性能受外界环境的影响较大,环境温度越低,系统压力越低,压缩机排气温度越低,单位时间内制热量越少。     

纯电动汽车热泵空调系统的设计与实验研究

针对一款纯电动汽车设计了基于蒸汽压缩的冷暖一体热泵空调系统,对不同环境温度下系统的制热量和制热效率进行测试,并与PTC制热进行实验对比。结果表明环境温度越低,系统的压力越低,热泵的制热量越少,制热效率越低,但热泵的制热效率要远大于PTC的制热效率,热泵空调系统在电动汽车上的应用具有可行性。     

电动客车用余热回收型热泵的换热器优化及性能实验研究

本文针对热泵空调系统在冬季低温工况下制热能力衰减问题,通过换热器设计优化,研发出基于喷射补气的余热回收型热泵空调系统,并进行了性能实验研究.结果表明:研制的准二级压缩电动客车热泵空调系统在低温条件下具有较好的制热性能.在环境温度为-20℃,车内温度为20℃,余热量为1.8 kW的制热工况下,相比于无余热回收工况,系统制...     

闪蒸器补气热泵系统的试验研究

针对一种适于环境温度较低情况下使用的闪蒸器补气热泵空调系统进行了试验研究,该系统在低温工况下,经闪蒸器闪发的气体通过辅助进气口向压缩机工作室喷射制冷剂,以此改善热泵系统内部压缩过程来提高热泵的低温制热性能。试验结果表明,在-10℃-15℃的低温环境中,该系统仍然具有较高的制热能力和供暖温度,能够满足寒冷地区冬季的采暖要求。且该系统的制冷性能基本不受影响。     

电动汽车热泵空调系统低温制热性能及优化

热泵空调系统在满足电动汽车冬季供暖需求方面发挥了重要作用。本文采用新型低GWP值的R1234yf为制冷剂?对电动汽车热泵空调系统在－20~7 ℃环境下的低温制热性能进行了测试?对电动汽车冬季热负荷进行标定,并且与制冷剂R134a进行了对比,研究了系统制冷剂充注量、制热量、COP和排气温度的变化,同时对系统各部件火用损失进行了分析计算并根据结果 确定系统优化方向。结果表明:该系统最佳制冷剂充注量为1406g,制热量与COP在大部分工况下达到2kW与18以上,能够满足低温制热需求;R1234yf 直接替代R134a时,系统制热量与COP比R134a系统低71％与66％,系统的排气温度比R134a平均低53 ℃,系统工作更稳定可靠;热泵空调系统内冷凝器与压缩机的火用损失占系统总火用损的80％以上,是重点优化方向;增大内部冷凝器换热面积、增大风量、提高压缩机转速可显著提升R1234yf系统制热性能,使之与R134a系统的制热性能相比大约相等或者更高。     

电动汽车空调热泵型涡旋压缩机结构分析

为了解决电动汽车空调系统冬季采暖问题,针对冬季空调工况下压缩机单级压比增大的运行特性,以涡旋压缩机制热性能系数为热力学优化目标函数,确定了制冷剂循环系统中的最佳补气压力,优化了涡旋压缩机静涡旋盘上的中间补气口的几何位置和形状,使其具备了准双级压缩功能。将研发的热泵型电动涡旋压缩机安装于电动汽车空调系统,利用空气焓差法对系统进行了制热、制冷性能实验。实验结果表明,静涡旋盘结构优化后的热泵型电动涡旋压缩机,其制热和制冷能力可以满足5人座电动汽车司乘人员的冬季和夏季舒适性要求,并且具有较高的制热和制冷性能系数,从而提升了汽车空调系统热泵循环和制冷循环的热经济性,达到了节能的目的。     

电动汽车热泵空调系统在严寒地区的试验研究

热泵空调系统作为电动汽车的辅助子系统,其能耗的降低对于提升电动汽车续航能力至关重要。本文试验对比分析电动汽车热泵空调系统和PTC电加热器的冬季制热性能,结果表明,热泵空调系统的制热效率约为PTC系统的2倍多,节省电量60%以上。     

采用涡旋压缩机的电动汽车空调准双级压缩热泵性能实验研究

为了解决电动汽车空调系统冬季采暖问题和抑制冬季恶劣工况下压缩机排气温度过高状况,本文采用补气增焓技术,设计了电动汽车准双级压缩热泵空调系统,构建了电动汽车空调准双级涡旋式压缩机性能测试实验台。采用5种不同室外环境温度工况,分别测试了单级和准双级涡旋式压缩机。结果表明:压缩机的排气温度随环境温度的降低而升高。5种工况下,单级涡旋压缩机的排气温度均高于准双级涡旋压缩机的排气温度,尤其在环境温度为-7℃时,准双级涡旋压缩机的排气温度降低了10℃。与单级涡旋压缩机相比,在低温工况下,准双级涡旋压缩机的排气质量流量提高了12.9%~17.4%,系统制热量提高了7.3%~8.3%,制热性能系数COPh提高了7.6%~8.2%。     

电动汽车蒸汽喷射式低温热泵空调系统性能研究

本文设计并研制了一种应用于电动汽车的新型蒸汽喷射式热泵空调系统,并将空调系统实物样机在测试台架上进行了性能试验。试验结果表明:蒸汽喷射器和中间补气涡旋压缩机的引入可有效降低压缩机排气温度。相较于PTC电加热制热方式,本文研究中热泵空调系统采暖方式最少可降低制热功耗2 169 W,最少可有效提升电动汽车的续航里程16.9%。     

纯电动汽车超低温热泵型空调系统性能试验研究

为解决超低温工况下,纯电动汽车普通热泵空调系统压缩机排气温度过高、制热性能衰减严重,导致系统无法正常供热的突出问题,本文结合现有的低温热泵循环技术和汽车空调系统特点,提出了一种混气型纯电动汽车热泵空调系统,并设计搭建了混气型纯电动汽车热泵空调系统试验台,通过实验对其系统性能进行深入研究。试验结果表明:车外环境温度为10℃时的工况下,该系统制热量较电动汽车普通热泵空调系统制热量提升20%左右;车外环境温度为-20℃时的超低温工况下,压缩机排气温度可控制在60℃以下,系统EER在1.5左右。     

电动汽车热泵系统低温工况的制热性能实验研究

为研究低温时电动汽车热泵空调系统的制热性能,本文通过搭建空气源热泵空调系统实验台,实验研究了电动汽车热泵空调系统在环境温度为-10~0℃的低温工况下的制热性能,分析了压缩机转速(2000~5000 r/min)、HVAC总成进风量(300~400 m^3/h)和环境温度对该热泵系统性能的影响,最后通过推导公式,估算电动汽车在使用空调系统后的续航里程。实验结果表明:随着压缩机转速的增加,压缩机排气温度、排气压力和系统制热量均增加,而COP下降;当保持压缩机转速和环境温度不变时,HVAC总成进风量从300 m^3/h增至400 m^3/h,制热量增加约13.3%~26.0%,COP增加约0.03~0.80;在其他条件不变时,当环境温度从-10℃升至0℃,热泵空调系统的制热量增加约60.9%~71.0%,COP增加约0.51~0.63;通过公式进行计算,当环境温度为-10~0℃时,在达到相同制热量条件下,热泵空调系统可在PTC加热器的基础上使续航里程提高13.5%~20.8%。     

采用水冷冷凝器的电动汽车热泵系统制热和抗结霜性能试验研究

热泵技术由于具有比电加热显著提升的制热效率,近年来逐渐应用于电动汽车以期提高冬季续航里程。文章设计了一套电动汽车热泵系统,该系统取消了传统热泵的车外冷凝器,而以低温散热器作为主要的散热和吸热部件。根据实车的零部件部件要求搭建了该热泵系统的测试台架,台架试验结果表明该热泵系统在-7℃环境下,纯热泵工况下的制热能力可以达到5.4 kW,COP可以达到2.4。通过模拟电机电控的余热回收效果,试验发现低于30%的余热可以被该系统吸收用于制热。试验也表明这种类型的热泵系统在湿度较高的情况下同样存在结霜的问题,且结霜开始的时间与环境湿度和压缩机转速关系紧密。     

电动汽车热泵空调用双向热力膨胀阀设计

传统电动汽车空调存在制热效率低、影响汽车续航里程等缺陷,热泵空调系统是电动汽车空调发展的一个必然趋势,其关键是节流元件的选择。本文介绍的电动汽车热泵空调用双向热力膨胀阀是在现有热力膨胀阀的基础上,针对电动汽车热泵空调的特点,采用全封闭结构、二次节流、圆锥形阀芯阀口、双向工作的内密封结构等技术,解决热泵空调制冷和制热时热力膨胀阀制冷剂双向流通、流量平衡及可靠性等问题。     

电动汽车用热泵空调系统制热性能的试验研究

基于一款电动汽车空调设计热泵空调系统试验台架,研究不同压缩机转速和环境温度条件下双换热器系统和三换热器系统对热泵空调系统换热性能、总成出风口平均温度及系统COP的影响。结果表明,环境温度越高双换热器系统和三换热器系统的换热性能越高,且三换热器系统的性能优势越明显;压缩机转速为5 500 r/min,室外环境温度分别为7℃,1℃和-5℃工况下,三换热器系统较双换热器系统总成出风口平均温度分别高8.0℃,7.2℃和6.1℃,系统COP分别提高15.0%,16.5%和18.2%,电动汽车除霜、除雾的速度提高。     

纯电动汽车两种热泵空调系统的实验研究

为解决纯电动汽车采暖时采用电加热方式导致能源利用率低,降低纯电动车的续航里程这一问题,本文设计了分别采用四通阀和阀组的热泵空调系统并搭建了实验台,通过实验测试了系统的制冷量、制热量及耐振动性能。结果表明:采用四通阀的热泵空调系统与采用阀组的热泵空调系统在名义工况下制冷量和制热量约为2 kW,两套系统制冷模式时的出风温度皆为15.3℃,制热模式时的出风温度分别为41.3℃和38.2℃;两种热泵空调系统在低温工况下制热量均降至800 W左右;采用四通阀的热泵空调系统在振动状态下易出现窜气导致系统工作不稳定,损坏压缩机;采用阀组的热泵空调系统在振动状态下运行稳定。     

电动汽车引射热泵空调系统性能实验研究

针对已提出的电动汽车引射热泵空调(EHPAC)系统进行改进，将车内、外侧换热器设计成前后排分离的形式，并加设引射器，形成梯级蒸发并回收膨胀功，从而提高系统的性能。实验研究了夏季及冬季工况下车内、外温度对EHPAC系统制冷及制热性能的影响，验证了引射器的使用可大幅提高汽车热泵系统的制热性能。将EHPAC系统与传统热泵系统(THPAC)进行对比，结果表明：对不同的车内、外温度工况，EHPAC系统的制冷及制热性能均优于THPAC系统，制冷量提高约21.5%～35.7%、制冷COP提高约13.1%～21.7%、制热量提高约4.4%～14.5%、制热COP提高约11.3%～18.3%。同时表明车内温度的改变对EHPAC系统性能的影响比车外温度的影响更大。     

电动汽车空调系统研究进展

对电动汽车空调系统在国内外的研究进展进行了分析,目前其主要发展方向为四种:电动热泵式空调系统、电动压缩式制冷-电加热采暖空调系统、余热空调及复合热泵空调系统以及储能式空调系统。分析了各种空调系统的特点及应用条件,指出了当前电动汽车空调系统研究的重点与难点。     

CO_2车用热泵空调系统技术研发及性能提升

本文研发了一套CO_2跨临界车用热泵空调系统,该系统采用CO_2车用电动压缩机、微通道换热器、电子膨胀阀等关键部件,克服了CO_2车用热泵空调系统高压和高排气温度的技术挑战。实验研究了系统充注量对CO_2车用热泵空调系统性能、循环特征及膨胀阀开度的影响。提出在热泵模式下将室内换热器串联来提高高压侧的换热能力,并实验验证了该方法对车用热泵空调系统性能的提升作用。结果表明:相比于单一气冷器,采用串联气冷器的车用热泵空调系统的制热量和COP_h分别提升了17%～31%和20%～33%;该系统在-20℃全新风环境下,出风温度可达40.4℃,COP_h为1.8。因此该系统能够满足电动汽车在低温环境下的乘客舒适性和整车负荷需求,且在制热能效方面优势显著。     

风冷热泵结霜工况下的实验研究

对一台风冷热泵室进行了结霜工况下的实验测试,实验地研究了风冷热泵在规定的环境温度下制热能力、出风温度以及热泵制热性能的变化。实验结果表明热泵结霜严重的影响TSU热能力、出风温度已经热泵制热性能,研究结论对热泵系统设计具有重要的参考价值。     

低温环境下复叠式燃气机热泵的供热性能研究

为了提高燃气机热泵在低环境温度下的制热性能,本文将燃气机热泵技术与复叠式热泵技术相结合,提出了应用于低环境温度下的复叠式燃气机热泵（CGEHP）系统。使用MATLAB软件,建立了CGEHP数学模型。分析了燃气发动机转速、环境温度和系统进水温度对系统供热性能（总供热量、制热性能系数（COP）以及一次能源利用率（PER））的影响规律。结果表明：当环境温度分别为﹣20、﹣15和﹣10 ℃,以NH3-LiNO3作为吸收式热泵系统工质,发动机转速为1 500 r/min时,PER分别为1.0、1.02、1.04,比常规空气源电热泵系统分别提高了24%、15%、5%。