胡愛軍，程 勛，李延鋒

( 河南理工大學(xué) 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，河南 焦作 454000 )

電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化及試驗(yàn)研究

胡愛軍，程 勛，李延鋒

( 河南理工大學(xué) 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，河南 焦作 454000 )

為高效節(jié)能的滿足電動(dòng)汽車冬季采暖需求，本文結(jié)合電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)研制了一套蒸汽壓縮式冷暖雙模式熱泵空調(diào)系統(tǒng)，將其搭載在電動(dòng)汽車上進(jìn)行性能試驗(yàn)，研究了環(huán)境溫度對熱泵空調(diào)系統(tǒng)制熱性能的影響，結(jié)果表明該系統(tǒng)能較好的滿足電動(dòng)汽車冬季采暖需求。熱泵空調(diào)系統(tǒng)性能受環(huán)境溫度影響大，環(huán)境溫度越低，系統(tǒng)制熱量越少、制熱效率越低。針對低溫環(huán)境下熱泵空調(diào)系統(tǒng)效率低下的情況，利用電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)余熱優(yōu)化系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)對比分析兩種情況下的制熱性能，結(jié)果表明利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)余熱對提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)性能有很大的幫助。

熱泵空調(diào)；電動(dòng)汽車；試驗(yàn)研究；驅(qū)動(dòng)電機(jī)余熱

Abstract：A cooling and heating dual-mode heat pump air-conditioning system has been developed combined with the structure of electric vehicle for meeting winter heating demand of electric vehicle and performance test was carried out in an electric vehicles.The heating performance was studied under different ambient temperatures.The results showed that the heat pump air-conditioning system could meet the requirement of electric vehicle winter heating demand.But the performance of the heat pump air conditioning system was affected by the ambient temperature,When the ambient temperature was lower,the heating capacity and heating efficiency was lower.For low heating efficiency of heat pump air-conditioning system under low ambient temperature,the paper optimized system by using drive motor heat,analysis heating performance under two kinds of situations,the results show that the driving motor heat is of great help to improve the performance of heat pump air-conditioning system.

Keywords：Heat pump air-conditioning；Electric vehicle；Experimental research；Driving motor heat

0 引言

能源危機(jī)環(huán)境污染已成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界汽車每年耗油量占到全世界消耗石油總量的20%，而汽車排放的尾氣占到大氣污染的30%～60%[1]，因此，節(jié)能環(huán)保已成為汽車行業(yè)的首要任務(wù)。研究出清潔無污染的電動(dòng)汽車成為解決能源危機(jī)環(huán)境污染問題的一種途徑[2]。

電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)燃油汽車同樣需要一個(gè)舒適的駕駛和乘坐環(huán)境，空調(diào)系統(tǒng)仍然是電動(dòng)汽車不可或缺的重要部分[3]。傳統(tǒng)的燃油汽車空調(diào)制熱利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱作為熱源，而電動(dòng)汽車空調(diào)制熱可利用的熱源有限。目前電動(dòng)汽車制熱多采用高效熱敏電阻PTC電加熱的方式，這種建立在純消耗電能基礎(chǔ)上的制熱方式，其制熱效率極低，且消耗電能約占電動(dòng)汽車整車消耗能量的33%[4]，嚴(yán)重縮短了電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。因此研究冷暖雙模式熱泵空調(diào)系統(tǒng)對電動(dòng)汽車乘坐的舒適性、安全性、節(jié)能環(huán)保具有重要的意義[5]。

李麗[6]等在2013年設(shè)計(jì)了一套適用于電動(dòng)汽車的蒸汽壓縮式冷暖雙模式熱泵空調(diào)系統(tǒng)，在不同的環(huán)境溫度下對其制熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，熱泵空調(diào)系統(tǒng)能高效的滿足電動(dòng)汽車冬季采暖需求。此外，外界環(huán)境溫度對熱泵空調(diào)的性能影響較大，隨著車室外環(huán)境溫度的降低，系統(tǒng)制熱性能衰減嚴(yán)重。2014年，Ahn等[7]設(shè)計(jì)了一套R(shí)134a空氣-廢熱雙熱源的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，并對其進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出:雙熱源系統(tǒng)的制熱量和COP要比單熱源系統(tǒng)高。

1 電動(dòng)汽車雙熱源熱泵空調(diào)系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用的是中溫制冷劑R134a，當(dāng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制熱模式下工作，室外溫度較低時(shí)，室外換熱器從空氣熱源中吸收的熱量有限導(dǎo)致系統(tǒng)的制熱量衰減的嚴(yán)重，特別是室外溫度在0℃以下時(shí)，室外換熱器極易結(jié)霜，會(huì)嚴(yán)重影響換熱器的換熱性能[8]。如何提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)制熱性能，從傳熱公式Q=K·F·Δt分析制熱性能時(shí)，對于本實(shí)驗(yàn)所選室外換熱器，其傳熱系數(shù)K和傳熱面積F都是一定，只有提高室外換熱器進(jìn)風(fēng)口溫度，從而提高了室外換熱器進(jìn)出口溫差，最終提高系統(tǒng)的制熱性能。

電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)在額定工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率會(huì)損失(鐵損和銅損)，這些損失會(huì)以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，通過電機(jī)余熱回收裝置收集該部分熱量并送至室外換熱器進(jìn)風(fēng)口，提高室外換熱器傳熱溫差，從而提高系統(tǒng)的制熱性能。

1.1 雙熱源熱泵空調(diào)系統(tǒng)原理

針對熱泵空調(diào)系統(tǒng)低溫環(huán)境制熱性能低下的情況，本文設(shè)計(jì)了雙熱源熱泵空調(diào)系統(tǒng)(原理如圖1)該系統(tǒng)由壓縮機(jī)、四通換向閥、室內(nèi)外換熱器、節(jié)流裝置(雙向膨脹閥)、過濾器、氣液分離器等基本部件構(gòu)成，通過循環(huán)流動(dòng)的制冷劑將低溫環(huán)境中的熱能轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境中去，實(shí)現(xiàn)制冷或制熱的要求。

圖1 雙熱源熱泵空調(diào)系統(tǒng)Fig.1 Double heat source heat pump air conditioning system

當(dāng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制冷模式下工作，四通閥不通電，低溫低壓制冷劑蒸汽被壓縮機(jī)吸入，壓縮為高溫高壓的過熱蒸汽通過過濾器(過濾壓縮機(jī)排除的雜質(zhì))、換向四通閥排至室外換熱器，同時(shí)室外側(cè)風(fēng)扇吸入的室外空氣流經(jīng)室外換熱器，帶走制冷劑放出的熱量，使高溫高壓的制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體，高壓液體經(jīng)過膨脹閥降溫降壓后流入室內(nèi)換熱器，并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā)，吸取周圍熱量，同時(shí)室內(nèi)側(cè)風(fēng)扇使室內(nèi)空氣不斷進(jìn)入室內(nèi)換熱器肋片間進(jìn)行熱交換，并將放熱后變冷的氣體送入車室內(nèi)，制冷劑經(jīng)室內(nèi)換熱器換熱后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍怏w并通過換向四通閥、氣液分離器再次進(jìn)入壓縮機(jī)，完成制冷循環(huán)。

當(dāng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制熱模式下工作，四通閥通電，低溫低壓制冷劑蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮為高溫高壓過熱蒸汽，通過換向四通閥改變流動(dòng)方向，流入室內(nèi)換熱器，向車室內(nèi)空氣放熱，變?yōu)楦邏阂后w，高壓液體經(jīng)過膨脹閥變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖夯旌蠎B(tài)，最后經(jīng)室外換熱器從室外吸熱變成低溫低壓氣體并通過換向四通閥、氣液分離器再次進(jìn)入壓縮機(jī)，完成制熱循環(huán)。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)余熱回收裝置收集驅(qū)動(dòng)電機(jī)余熱通過風(fēng)道送至室外換熱器，提高室外換熱器周圍環(huán)境溫度，從而提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)低溫制熱效率。

1.2 熱泵空調(diào)系統(tǒng)理論分析

在制熱模式下，蒸汽壓縮式熱泵空調(diào)理論循環(huán)在溫熵圖和壓焓圖的表示如圖2所示。壓縮機(jī)吸入的是以點(diǎn)1表示的飽和蒸汽，1-2表示制冷劑在壓縮機(jī)中等熵壓縮過程。2-3-4表示制冷劑在冷凝器中冷卻和冷凝過程，在冷卻過程2-3中制冷劑與環(huán)境介質(zhì)有溫差，在冷凝過程3-4中制冷劑與環(huán)境介質(zhì)無溫差，在冷卻和冷凝過程中制冷劑壓力保持不變，且等于冷凝溫度Tk下的飽和蒸汽壓力pk。4-5表示制冷劑在膨脹閥中絕熱膨脹，制冷劑的壓力和溫度都降低，焓值保持不變。5-1表示制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)過程，制冷劑在溫度T0、飽和壓力p0保持不變的情況下蒸發(fā)。

圖2 蒸汽壓縮式熱泵理論循環(huán)Fig.2 Theoretical cycle of vapor compression heat pump

由圖2可知，單位質(zhì)量制冷劑制熱量即單位質(zhì)量制冷劑蒸汽在冷凝器中放出的熱量qk，包括顯熱和潛熱兩部分。在T-s圖上用面積a-2-3-4-c-a表示，而在p-h圖上是以線段長度2-4表示。

qk=(h2-h3)+(h3-h4)=h2-h4

式中：h2為室內(nèi)換熱器入口焓值，h4為是室內(nèi)換熱器出口焓值。

單位質(zhì)量制冷劑耗功量w0在T-s圖上用面積1-2-3-4-c-b-5-1表示，而在p-h圖上以橫坐標(biāo)軸上的線段1′-2′的長度來表示。

w0=h2-h1

式中：h1為壓縮機(jī)入口焓值。

熱泵空調(diào)系統(tǒng)制熱時(shí)的制熱系數(shù)(COP)是實(shí)際制熱量與實(shí)際輸入功率的比值，是衡量系統(tǒng)性能重要的參數(shù)。

2 試驗(yàn)裝置

2.1 熱泵空調(diào)試驗(yàn)系統(tǒng)

本文設(shè)計(jì)熱泵空調(diào)試驗(yàn)系統(tǒng)搭載在吉利全球鷹GX2電動(dòng)汽車上進(jìn)行試驗(yàn)，該熱泵空調(diào)系統(tǒng)由電動(dòng)渦旋壓縮機(jī)、平行流換熱器、管片式換熱器、雙向膨脹閥、換向四通閥等部件通過汽車空調(diào)管路連接起來，管片式換熱器、軸流風(fēng)扇等部件安裝在車室內(nèi)的風(fēng)道中，電動(dòng)渦旋壓縮機(jī)、平行流換熱器、雙向膨脹閥等安裝在車室外。為了保證熱泵空調(diào)試驗(yàn)操作的安全性，該熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)開關(guān)安裝在空調(diào)控制面板上。

壓縮機(jī)是電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)的心臟，其主要功能是將低溫低壓制冷劑氣體壓縮為高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷系統(tǒng)提供動(dòng)力[9]。本熱泵空調(diào)系統(tǒng)選用半封閉式電動(dòng)渦旋壓縮機(jī)，渦旋式壓縮機(jī)效率高、振動(dòng)小、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。壓縮機(jī)的具體參數(shù)見表1。

換熱器是制冷劑與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換的主要場所，本熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括兩個(gè)換熱器：室內(nèi)換熱器(管片式換熱器)和室外換熱器(平行流換熱器)。不同的工作模式下室內(nèi)外換熱器作用不同，制冷模式時(shí)，室內(nèi)換熱器用作蒸發(fā)器，室外換熱器用作冷凝器，制熱模式時(shí)，室內(nèi)換熱器用作冷凝器，室外換熱器用作蒸發(fā)器[10]。室內(nèi)外換熱器具體結(jié)構(gòu)參數(shù)見表2。

表1 渦旋式電動(dòng)壓縮機(jī)參數(shù)

Tab.1 Parameter ofscroll type electric compressor

項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)名稱ACD25用冷媒R134a結(jié)構(gòu)形式全封閉無刷電機(jī)渦旋壓縮機(jī)排氣量25cc/r額定轉(zhuǎn)速2500r/min能效比26名義功率1000W電源類型DC60V潤滑油POE46H120ml蒸發(fā)溫度范圍1～156℃重量52kg冷凝溫度范圍35～55℃

表2 室內(nèi)外換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)

Tab.2 Structural parameter of the heat exchangers

室內(nèi)換熱器室外換熱器類型管片式平行流式外形尺寸/mm(長×寬×高)330×130×120368×25×352迎風(fēng)面積/m2004013管數(shù)32根(圓管)34排(扁管)直徑/mm8(圓管)25(集液管)

膨脹閥主要用于節(jié)流降壓，控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量，防止壓縮機(jī)液擊和異常過熱。按照平衡方式的不同，膨脹閥可分為內(nèi)平衡式和外平衡式兩種。根據(jù)制冷劑的類型以及系統(tǒng)額定制冷制熱量，本試驗(yàn)系統(tǒng)選用雙向熱力膨脹閥BRF134AW-4.5。

2.2 測試和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

為了測試熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱性能，需要對系統(tǒng)中關(guān)鍵點(diǎn)的溫度、濕度和壓力進(jìn)行監(jiān)測并采集數(shù)據(jù)，并采集壓縮機(jī)的輸入功率。故在壓縮機(jī)進(jìn)出口、室內(nèi)外換熱器進(jìn)出口、膨脹閥進(jìn)出口布置了熱電偶和壓力變送器，在室內(nèi)換熱器風(fēng)道進(jìn)出口處布置了溫濕度變送器，在電池組和壓縮機(jī)之間布置了電壓和電流變送器。熱電偶連接安捷倫數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行溫度監(jiān)測和采集，壓力變送器、溫濕度變送器、電壓和電流變送器連接無紙記錄儀進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集。熱電偶和變送器具體參數(shù)見表3。

表3 熱電偶和變送器參數(shù)

Fig.3 Parameter of thermocouple and transmitter

名稱結(jié)構(gòu)形式量程精度壓力變送器MIK-P3002～25MPa03級溫濕度變送器MIK-THF溫度-20～60℃，濕度5%～95%3A級電源變送器MIK-DZV-80V0～80V05%電壓變送器MIK-DZI-20A0～20A1%熱電偶TT-T-24-50～150℃025mm

3 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)在露天環(huán)境下進(jìn)行，無法精確的保證室內(nèi)外環(huán)境溫度及濕度，只能選擇相近的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。為了保證車室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)的一致，每組試驗(yàn)前將車門打開放置環(huán)境中，待車室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)基本一致時(shí)，開啟室內(nèi)外換熱器風(fēng)扇，然后啟動(dòng)壓縮機(jī)、打開換向四通閥使熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制熱模式，同時(shí)開啟無紙記錄儀和數(shù)據(jù)采集儀器進(jìn)行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集。

4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

本文試驗(yàn)研究了不同的環(huán)境溫度(5℃、0℃、-5℃)對系統(tǒng)壓力、壓縮機(jī)排氣溫度、車室內(nèi)平均溫度、系統(tǒng)制熱量、系統(tǒng)能效比COP以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)余熱對系統(tǒng)制熱性能的影響。

圖3是不同環(huán)境溫度系統(tǒng)壓力的變化曲線，取壓縮機(jī)出口處為系統(tǒng)高壓，壓縮機(jī)進(jìn)口處為系統(tǒng)低壓。系統(tǒng)啟動(dòng)瞬間，高壓迅速上升，在570s時(shí)系統(tǒng)高壓達(dá)到最大值，隨后趨于穩(wěn)定但略有波動(dòng)。低壓壓力有所下降，下降速率遠(yuǎn)低于高壓上升速率，期間略有震蕩，在600s后逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。由圖可知環(huán)境溫度越高，系統(tǒng)壓力越高，不同環(huán)境溫度下，系統(tǒng)高壓壓差較大，低壓壓差小。

圖3 不同環(huán)境溫度下系統(tǒng)壓力變化Fig.3 The change of system pressure under different ambient temperature

圖4 不同環(huán)境溫度下壓縮機(jī)排氣溫度變化Fig.4 The change of compressor exhaust temperature under different ambient temperature

圖4是不同環(huán)境溫度壓縮機(jī)排氣溫度隨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間變化的曲線，由圖可以看出，壓縮機(jī)排氣溫度隨時(shí)間快速上升，達(dá)到一定時(shí)間后趨于穩(wěn)定。環(huán)境溫度越高，壓縮機(jī)排氣溫度越高，單位質(zhì)量制冷劑冷凝熱越多。但是排氣溫度過高會(huì)增加冷凝器熱負(fù)荷，且會(huì)使壓縮機(jī)氣缸等部件溫度也升高，導(dǎo)致壓縮機(jī)輸氣系數(shù)減小、效率降低，所以壓縮機(jī)排氣溫度應(yīng)保證在一定范圍內(nèi)。環(huán)境溫度為5℃和0℃的排氣溫度差較大，可知環(huán)境溫度對壓縮機(jī)排氣溫度影響較大。

圖5 不同環(huán)境溫度車室內(nèi)溫度變化Fig.5 The change of cabin temperature under different ambient temperature

圖5是車室內(nèi)平均溫度隨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的變化曲線，冬季車室內(nèi)人體舒適溫度為16℃～20℃，本試驗(yàn)設(shè)定車室內(nèi)目標(biāo)溫度18℃。隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，車室內(nèi)平均溫度上升速率較大，隨后上升速率平緩。在環(huán)境溫度5℃、0℃、-5℃時(shí)，車室內(nèi)平均溫度達(dá)到目標(biāo)溫度需要的時(shí)間分別為260s、380s、1050s，可見隨著環(huán)境溫度的升高，車室內(nèi)平均溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的時(shí)間越短。

圖6是不同環(huán)境溫度下壓縮機(jī)功率、系統(tǒng)制熱量、制熱性能系數(shù)COP變化曲線，環(huán)境溫度越高，壓縮機(jī)功率、系統(tǒng)制熱量、制熱性能系數(shù)COP越大。在環(huán)境溫度5℃、0℃、-5℃時(shí)，系統(tǒng)制熱性能系數(shù)COP分別為3.3、3、2.75。由圖我們可以看出，在環(huán)境溫度5℃時(shí)，系統(tǒng)制熱量為3170W，而在環(huán)境溫度0℃時(shí)，系統(tǒng)制熱量為2060W，可見隨著環(huán)境溫度的下降，系統(tǒng)制熱量衰減嚴(yán)重。

圖6 不同環(huán)境溫度系統(tǒng)制熱量、制熱性能系數(shù)變化Fig.6 The change of system heat andcoefficient of performance

由以上試驗(yàn)結(jié)果分析可知，環(huán)境溫度對熱泵空調(diào)系統(tǒng)制熱性能影響較大，環(huán)境溫度越低，制熱性能也越低。其主要原因是環(huán)境溫度較低時(shí)，系統(tǒng)與室外環(huán)境之間的換熱量也減少，另外隨著系統(tǒng)蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的下降，壓縮機(jī)的消耗功也下降。本熱泵空調(diào)系統(tǒng)搭載在電動(dòng)汽車上進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)，電動(dòng)汽車運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生一定熱量，利用電機(jī)余熱回收裝置收集該部分熱量送至室外換熱器。圖7是在環(huán)境溫度-3℃時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)表面溫度和電機(jī)余熱回收裝置出風(fēng)口溫度隨時(shí)間的變化曲線。隨著電動(dòng)汽車的運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)電機(jī)表面溫度和電機(jī)余熱回收裝置出風(fēng)口溫度快速上升，最終趨于穩(wěn)定。驅(qū)動(dòng)電機(jī)表面溫度達(dá)到67℃，電機(jī)余熱回收裝置出風(fēng)口溫度可達(dá)到14℃。

圖7 電機(jī)表面溫度和余熱回收裝置出風(fēng)口溫度的變化Fig.7 The change of the surface temperature of the motor and the outlet temperature of the waste heat recovery device

圖8是環(huán)境溫度-3℃時(shí)未利用余熱回收和利用余熱回收車室內(nèi)平均溫度隨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的變化曲線，未利用電機(jī)余熱車時(shí)，車室內(nèi)平均溫度達(dá)到目標(biāo)溫度(18℃)時(shí)間為930s，利用電機(jī)余熱時(shí)，車室內(nèi)平均溫度達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí)間為540s。

圖8 車室內(nèi)溫度變化Fig.8 The change of cabin temperature

5 結(jié)論

為了高效節(jié)能的滿足電動(dòng)汽車冬季采暖需求，根據(jù)電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文研制了一套冷暖一體熱泵空調(diào)系統(tǒng)，將其搭載在電動(dòng)汽車上進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)，研究了環(huán)境溫度對系統(tǒng)壓力、車室內(nèi)平均溫度、系統(tǒng)制熱量和系統(tǒng)能耗比COP的影響。針對熱泵空調(diào)系統(tǒng)低溫環(huán)境制熱性能下降嚴(yán)重的情況，本文試驗(yàn)研究了電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)余熱系統(tǒng)的制熱性能的影響，得到的結(jié)論如下：

(1)環(huán)境溫度越高，系統(tǒng)高低壓力均有所上升，壓縮機(jī)排氣溫度也越高。

(2)環(huán)境溫度為5℃、0℃、-5℃時(shí)，車室內(nèi)平均溫度均能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到舒適溫度，環(huán)境溫度越高，車室內(nèi)溫度達(dá)到舒適溫度的時(shí)間越短。

(3)環(huán)境溫度越高，壓縮機(jī)功率、系統(tǒng)制熱量、制熱性能系數(shù)COP越大。環(huán)境溫度在0℃及以下溫度時(shí)，系統(tǒng)制熱量衰減嚴(yán)重。

(4)環(huán)境溫度-3℃時(shí)，利用電機(jī)余熱車室內(nèi)平均溫度達(dá)到舒適溫度時(shí)間為540s，未利用電機(jī)余熱車室內(nèi)平均溫度達(dá)到舒適溫度時(shí)間為930s，對比分析可知利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)余熱對熱泵空調(diào)系統(tǒng)制熱性能的提高有很大幫助。

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DesignOptimizationandExperimentStudyofHeatPumpAir-conditioningSystemForElectricVehicle

HU Aijun,CHENG xun,LI Yanfeng

( School of mechanical and power engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 45400,Henan,China )

2017-2-24

胡愛軍(1974-)，男，博士，副教授。研究方向：車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及控制。E-mail:ajhu127@hpu.edu.cn

ISSN1005-9180(2017)03-001-07

TU831文獻(xiàn)標(biāo)示碼A

10.3969/J.ISSN.1005-9180.2017.03.001