返回列表这一常规热源,新能源汽车的制热和制冷系统面临诸多挑战ღღღ✿。合理设计制冷和制热系统,选择适宜的制冷剂,对于提高新能源汽车的热舒适性和
PTC(PositiveTemperatureCoefficient)电加热器是目前新能源汽车最常用的制热装置ღღღ✿。PTC材料具有正温度系数,即随温度升高,其电阻值急剧增大ღღღ✿。这种特性使PTC加热器具有自限温功能,可有效防止过热酷游九州官网ღღღ✿。PTC加热器结构简单,响应速度快,但能耗较高ღღღ✿。
热泵空调系统利用制冷循环的逆向运行实现制热,即压缩机将热量从低温热源泵入车内酷游九州官网ღღღ✿。与PTC加热相比,热泵制热的能效比更高,但在低温环境下制热性能下降明显ღღღ✿。另外,热泵系统增加了空调系统的复杂度,成本也相对较高ღღღ✿。
新能源汽车的电机ღღღ✿、电控系统等部件在运行过程中会产生大量废热酷游九州官网ღღღ✿。利用废热进行制热,可以显著提升整车热效率ribenrentiღღღ✿。常见的废热利用装置包括热管换热器ღღღ✿、相变储热装置等ღღღ✿。这类装置结构紧凑ღღღ✿、能效高,但热量的高效收集和智能控制仍有待进一步优化ღღღ✿。
燃料电池汽车以氢气为燃料,通过电化学反应直接产生电能和热能ღღღ✿。利用燃料电池的余热可满足汽车的采暖需求ribenrentiღღღ✿。这种制热方式清洁高效,但受限于燃料电池汽车的推广速度,目前仍未得到广泛应用ღღღ✿。
电动压缩机是新能源汽车制冷系统的核心部件,其性能直接影响到整个系统的制冷效果和能效水平ღღღ✿。新能源汽车多采用转子式或涡旋式电动压缩机,具有体积小ღღღ✿、重量轻ღღღ✿、噪音低等优点ღღღ✿。为适应新能源汽车的宽工况运行,电动压缩机通常采用变频调速技术,实现制冷量的无级调节ღღღ✿。
冷凝器的作用是使高温高压的制冷剂蒸气放热冷凝为高压液体ღღღ✿。新能源汽车冷凝器主要采用并流式或折流式翅片管换热器酷游九州官网ღღღ✿。其中,并流式冷凝器结构简单,易于集成;折流式冷凝器换热效率更高,但结构相对复杂ღღღ✿。考虑到新能源汽车的布置空间限制,冷凝器的紧凑化设计已成为重要研究方向ღღღ✿。
节流装置的作用是使高压液体制冷剂节流为低压低温的液气混合物,并调节流入蒸发器的制冷剂流量ღღღ✿。新能源汽车空调系统常用的节流装置包括毛细管ღღღ✿、热力膨胀阀和电子膨胀阀酷游九州官网ღღღ✿。其中,电子膨胀阀凭借其精确的流量控制能力和快速的响应特性,在新能源汽车上得到越来越广泛的应用ღღღ✿。
蒸发器是制冷剂吸收热量ribenrentiღღღ✿、实现制冷的关键部件ღღღ✿。车用蒸发器通常采用板翅式换热器,具有传热面积大ღღღ✿、紧凑度高的特点ღღღ✿。为适应不同的布置要求,蒸发器可设计为单体式ღღღ✿、分体式或一体化等多种形式ღღღ✿。近年来,微通道蒸发器以其优异的换热性能和模块化设计的灵活性,在新能源汽车领域受到广泛关注ღღღ✿。
R134a是目前汽车空调系统最常用的制冷剂,无毒无味,热力性能优异,与常规油品相容性好ღღღ✿。但R134a的全球变暖潜能值(GWP)较高,已受到国际环保法规的限制ribenrentiღღღ✿。根据蒙特利尔协定,发达国家已于2021年起禁止在新车上使用R134aღღღ✿。
R1234yf是一种新型的氢氟烯烃(HFO)制冷剂,GWP值仅为4,是R134a的理想替代品ღღღ✿。R1234yf的热力性能与R134a接近,但微燃性和高价格限制了其推广速度ღღღ✿。目前,已有部分汽车厂商开始在新车型上采用R1234yfribenrenti酷游九州官网ღღღ✿。
R744即二氧化碳,是一种天然工质,ODP为0,GWP仅为1,是最环保的汽车空调制冷剂之一ribenrentiღღღ✿。CO2系统采用跨临界循环,制冷和制热性能都很出色,但系统结构复杂ღღღ✿、高压特性对部件的要求较高ღღღ✿。德国和日本等国已开发出多款CO2汽车空调样机,有望成为未来主流技术路线(丙烷)是一种碳氢化合物制冷剂,ODP为0,GWP仅为3,环保性能优异ღღღ✿。R290的热力性能与R134a相近,但存在可燃性风险ღღღ✿。目前,国内外已有车企开展R290汽车空调系统的研发和示范运行,但尚未大规模商业化应用ribenrentiღღღ✿。
参考文献:王芳,万芸,邱洪波.新能源汽车用空调系统研究进展.汽车工程,2019,41(10):1177-1185.
,陈文辉,张鹏举.电动汽车用热泵空调系统的研究进展.制冷学报,2020,41(3):45-54.
李茂,张亚云,王文东.基于模型预测控制的新能源汽车电池余热利用研究.机械工程学报,2021,57(18):44-51.柳屹,张华良,田彦君.燃料电池客车余热利用系统多目标优化.西安交通大学学报,2020,54(6):33-40.
马国富,李先庚.电动汽车用电动压缩机研究现状与展望.压缩机技术,2018(3):1-6.王欣,
新能源汽车空调用微通道冷凝器设计与优化.华南理工大学学报,2020,48(9):117-124.
孙健,陈林根,陈文龙.电子膨胀阀在电动车空调系统中的应用.制冷与空调,2019,33(5):537-542.
周雪芳,王补宣,张纪华.考虑冰蓄冷的电动客车空调系统蒸发器设计.吉林大学学报,2021,51(3):642-649.马国富,李先庚.电动汽车用R134a压缩机润滑特性实验研究.西安交通大学学报,2019,53(3):26-32.
二氧化碳在电动汽车热泵空调系统中的应用研究进展.制冷学报,2021,42(4):1-12.吴志刚,
,张晨阳.R290在电动汽车空调系统应用中的安全性分析.应用能源技术,2018(8):59-63.版权声明ღღღ✿：本文由HETA小编整理ribenrentiღღღ✿，文章观点不代表本立场酷游九州官网ღღღ✿，转载请注明来源ღღღ✿。
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