特別是在氣溫較低的北方開新能源電動車的車主估計(jì)都會反映一到冬天因需開啟暖氣，純電動汽車的續(xù)航里程就會大幅降低，造成不敢開空調(diào)制熱，只能在車廂里忍受嚴(yán)寒而瑟瑟發(fā)抖。直接導(dǎo)致對新能源汽車的體驗(yàn)極差。

熱泵熱管理系統(tǒng)作用

要引入熱泵系統(tǒng)其最主要的動因就是純電動汽車或者支持純電行駛的插電式混動汽車不能再繼續(xù)使用發(fā)動機(jī)作為穩(wěn)定的熱源用于制熱。因此在引入熱泵系統(tǒng)之前，電動汽車的空調(diào)系統(tǒng)制熱功能主要由電加熱器，又稱電阻PTC（Positive Temperature Coefficient）加熱器完成。

而直接用電加熱得到的熱量會大大降低動力電池組的電量和行駛里程。如下圖所示根據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)冬季行駛打開基于電加熱的空調(diào)制熱功能時，幾乎一半的電量都用于制熱。而僅剩一半的電量用于行駛。而使用熱泵系統(tǒng)制熱則行駛里程大幅提升。

（圖1 冬季續(xù)航里程對比）

（圖2）

熱泵熱管理系統(tǒng)原理介紹

新能源汽車熱泵系統(tǒng)被應(yīng)用到汽車空調(diào)系統(tǒng)的主要流程：

1、熱泵系統(tǒng)就是通過電動壓縮機(jī)，將外部環(huán)境溫度中的熱量；

2、吸取并輸送到車廂內(nèi)；

3、進(jìn)行制熱的過程。

（圖3）

熱泵熱管理系統(tǒng)運(yùn)作具體的過程如下圖所示：

（圖4）

1、熱量從環(huán)境中被吸取進(jìn)熱泵系統(tǒng)；

2、熱量被壓縮并被加熱；

3、熱量被用來加熱車廂內(nèi)的冷空氣并使其升溫；

4、加熱后的空氣被送入車廂內(nèi)；

5、減壓后的熱量被轉(zhuǎn)化成低溫?zé)崃颗懦鲕囃狻?/p>

熱泵系統(tǒng)需要兼顧制熱和制冷兩種工況。制冷模式下的車內(nèi)蒸發(fā)器在制熱模式下用作冷凝器，相應(yīng)的制冷模式下的車外冷凝器在制熱模式下用作蒸發(fā)器。

典型車型熱泵熱管理系統(tǒng)解剖

大眾Golf GTE

下圖是大眾Golf GTE高爾夫插電混動版所使用的熱管理系統(tǒng)管路示意圖。從圖中可以看到整個熱管理管路分為左右兩套，左邊包括一套高溫管路和一套低溫管路。而右邊則是另一套低溫管路。而在高溫管路中就可以看到所使用的高壓電加熱模塊PTC Heater，用來給車廂內(nèi)提供空調(diào)制熱功能。相應(yīng)的2012年款的日產(chǎn)電動車LEAF和特斯拉Model S都使用了一款6kW的電加熱模塊用于制熱。

（圖5）

因?yàn)闊岜孟到y(tǒng)具有類似水泵將水從低處搬運(yùn)到高處的特性，整個熱泵系統(tǒng)可以把熱量從溫度低的地方搬用到溫度高的地方。例如在夏季，熱泵系統(tǒng)并不是把車外的低溫送進(jìn)來，相反的是把車內(nèi)的熱量搬向車外。從而達(dá)到制冷效果。

（圖6）

相應(yīng)的，在冬季制熱時，熱泵系統(tǒng)把車外的熱量送到車內(nèi)。這里可能大家會有疑問，車外零下幾十度的話也有熱量可以輸送進(jìn)來嗎？是的即使是零下幾十度的溫度下還是存在熱量的，有熱量就可以被搬運(yùn)。

（圖7）

雷諾Zoe純電動車

下圖為2013款的雷諾Zoe純電動車所使用的來自日本電裝Denso的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，也被用在了2013年以后的日產(chǎn)LEAF上。這套熱泵系統(tǒng)使用編號10、11的兩套電磁閥來控制管路內(nèi)制冷劑的流向。而編號5的蒸發(fā)器和編號4的冷凝器都放置在靠近車廂的一側(cè)。僅僅靠編號4冷凝器上的擋板來控制空氣是否僅流過蒸發(fā)器而變成冷風(fēng)的制冷模式，還是讓空氣流過冷凝器而變成熱風(fēng)的制熱模式。相應(yīng)的發(fā)動機(jī)艙前部的外部熱交換器1則要在制冷模式下作為冷凝器，在制熱模式下作為蒸發(fā)器。這樣整個空調(diào)系統(tǒng)就需要編號1、4、5三個熱交換器。系統(tǒng)變得復(fù)雜了一些，但是為了汽車發(fā)動機(jī)艙高溫震動環(huán)境部件可靠性的考慮還是值得的。在這套熱泵系統(tǒng)中，1kW的電力可以產(chǎn)生3kW的制冷效果和2kW的制熱效果。

（圖8）

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