於君标
浙江春晖智能控制股份有限公司 浙江绍兴 312300
摘要：本文强调了车用空调系统对电动汽车的重要性，并通过对目前市场上电动汽车的空调进行分析，从而针对性的研究设计出了一种结构紧凑，成本低，性能可靠，可广泛应用于电动汽车的热泵空调系统。
关键词：热泵；空调；
热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式。空气作为热泵的低位热源，取之不尽，用之不竭，处处都有，可以无偿地获取，而且，空气源热泵的安装和使用都比较方便。目前的产品有家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和车用热泵空调系统等。
1、新型电动汽车热泵空调系统的研制目的
现有电动汽车热泵空调系统采用电子膨胀阀作为节流元件，空调系统制冷或制热工作时各单独配置一个电子膨胀阀作为节流元件，电子膨胀阀通过接受系统发出的控制信号，调整阀的开度大小，从而实现换热器供液量的自动调整。电子膨胀阀在理论上是理想的节流元件，但其本身仅仅是一种电动执行阀，不具备采集回气压力和回气温度信号的功能，更不具备自动调节流量的功能，电子膨胀阀完全依赖于高精度温度传感器、压力传感器、高精度控制器及合理的控制模式，而高精度控制器的开发在电动汽车热泵空调系统中面对车外环境温度、工作频率、节流过程中的闪发性气体所占比例及车内负荷的交叉变化所形成的无数个匹配点，不但周期长，在用温度传感器替代压力传感器的条件下，开发高精度的控制器更是十分困难，即使开发成功，汽车使用环境复杂多变及 驾驶员的驾驶习惯各不相同，空调系统无法完全在设计工况下工作，系统效能降低。
2、新型电动汽车热泵空调系统的介绍
新型电动汽车热泵空调系统，主要包括压缩机、车外换热器、二个车内换热器、四通阀、电磁阀、气液分离器、双向热力膨胀阀等组成，其主要特点在于用一个双向热力膨胀阀作为电动汽车热泵空调系统的节流元件。
双向热力膨胀阀位于车外换热器与一个车内换热器之间，制冷进口通过连接管与车外换热器相连，制热进口通过连接管与一个车内换热器相连，外平衡管及感温包与连接管相连。空调系统制冷或制热工作时，双向热力膨胀阀通过采集系统回气过热度的大小，自动调节一个车内换热器或车外换热器的供液量 (制冷时为一个车内换热器，制热时为车外换热器)，从而实现空调系统制冷或制热功能并且使空调系统各部件发挥最佳效能。
如图1所示当热泵空调系统制冷或制热工作时，双向热力膨胀阀4通过双向热力膨胀 阀外平衡管41与连接管9相连通，采集系统回气的压力信号，双向热力膨胀阀4通过双向热力膨胀阀感温管42与连接管9接触捆扎，采集系统回气的温 度信号，系统回气压力信号和系统回气温度信号合成为系统回气过热度，双向热力膨胀阀4通过采集系统回气过热度的大小，自动调整阀口开度大小，系统 制冷剂流量也随之改变，使系统换热器(制冷时为车内换热器)6，（制热时为车外换热器）3的蒸发面积得到充分的利用，从而使系统发挥最佳效能。当系统工况、频率、负荷条件发生变化时，系统回气过热度也随之发生变化，过热度增大，阀口开度增大，制冷剂流量增大，过热度减小，阀口开度减小，制冷剂 流量减小，双向热力膨胀阀4始终处于动态平衡的调节过程，来满足不同工况、 频率、负荷条件下系统的流量需求。
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图1：新型电动汽车热泵空调系统的结构示意图
3、有益效果
新热泵空调系统采用了新型的双向热力膨胀阀作为电动汽车热泵空调系统的节流元件。该阀集采集回气压力和回气温度信号-流量调节-调节后采集反馈回气压力和回气温度信号于一体，解决了电动汽车热泵空调系统制冷或制热时的不同流量需求，可以根据回气过热度变化调节流量，即在任何工况、频率、负荷条件下均能根据蒸发器蒸发量变化自动调节流量，具有智能型自适应调节功能，使空调系统的效率达到最佳。
4、结束语
本文所研究设计的新型电动汽车热泵空调系统，针对现有产品的问题缺陷和不足，有针对性的对结构进行了创新设计，使其结构紧凑，成本低，性能可靠，可广泛应用于电动汽车热泵空调系统领域。
参考文献
[1] 张皓，赵家威，施骏业，陆冰清。电动汽车热泵空调系统采暖性能的试验研究[J];《汽车工程》;2015年12期
[2] 张文嵘，刘丽娜，钱程，楼军。热泵型纯电动汽车空调系统特性[J];制冷学报;2018年06期