热泵空调的新能源汽车省电多少_热泵空调的新能源汽车

1.电动汽车如何“抛弃”PTC？特斯拉做得最绝

2.纯电动车上有了TA 就可以大胆的开暖气了？

3.买省心省钱的家用车，首选这3台，一公里低至1毛钱，颜值高

一、新能源汽车热泵空调的调控原理

热泵空调没有非常复杂的原理。它可以在加热或冷却环境中传递热量。在电动压缩机的冷却过程中，高温低压制冷剂转化为高压高温液体，流出车外的液体通过控制阀转化为热交换器，汽车外面比汽车外面冷。当它冷却时，制冷剂变成液体。液体在低温高压下通过膨胀阀。制冷剂膨胀后，通过内部热交换器变成低压低温液滴，降低内部温度。然后制冷剂转化为低压高温气体，直接流入电动压缩机。在这种循环状态下，可以达到降温的目的。在车内电动压缩机的加热过程中，高温低压制冷剂转化为高压高温液体，通过开关阀流入车内制冷剂换热器。这样的环境可以提高汽车的温度，冷介质会转化为压力和温度更低的液体。液态制冷剂通过电子阀门膨胀，变成水滴。制冷剂没有更高的温度。当车外空气的热量被完全吸收后，就转化为气体。气体具有较高的温度和较低的压力，然后流向电动压缩机。在这种循环条件下，可以达到给汽车加热的目的。

二、部分传感器和执行器的选择

①电磁阀 SOV

电流在线圈的影响下，会产生一定的电磁吸力，在内部芯片上上下运动，打开控制阀后，有效控制一个执行装置，即电磁阀的介质流量。 dc9v-16v是热泵控制系统选择的电磁阀电压的具体变化范围。 12V为额定电压值，0.8A为具体工作电流额定值，10W为具体额定功率，介质具体流向为单向，合适合理的制冷剂为R134a，具体工作压力值不超过3.6mpa。感性负载是指特定类型的负载。

②电子膨胀阀 EXV

在电动汽车空调系统中，热力膨胀阀将逐步取代电子膨胀阀。使用电子膨胀阀可以提高过热控制的准确性和准确性，从而增强最终的节能效果。 LIN控制是热泵控制系统选用的电子膨胀阀。 12V是具体额定电压值，9V-16V是具体工作电压范围，0.35V是最大额定电流值，30-120pps是具体驱动频率范围，膨胀阀开度根据脉冲数变化，如果0是具体脉冲数，膨胀阀将关闭，如果480是具体脉冲数，则膨胀阀将全开，适用于多种制冷剂，包括：R410A等，二通用于介质的具体流动方向。

③PT压力传感器温度传感器

可以实现同点一个传感器对制冷剂温度和压力的同时测量，无论客户安装座椅，还是匹配线束，对应节省时间，第一时间响应，进而加强对压缩机的维护和保护，从而有效提高空调系统的质量。 R1234yf、R134a 和 R410a 是工作介质。 -30°C 到 130°C 是具体的工作温度范围。 0.8℃-1.8℃是温度精度的具体数值。

电动汽车如何“抛弃”PTC？特斯拉做得最绝

该新能源QQ汽车不可以后期加装热泵。

ID.4 CROZZ车上搭载了热泵空调系统，该系统是大众花费5年多时间研发出来基于MEB纯电平台实现国产化首款SUV车型，从NEDC续航里程中可以看出，入门车型续航约为400km，其余版本均超过500km。D.4 CROZZ本身就搭载了热泵空调系统，车上不可以后期加装热泵。

纯电动车上有了TA 就可以大胆的开暖气了？

前两天有时间仔细查了一下Model?Y的信息，目前看下来100米的线束肯定是做不到了，但是在热泵和PTC上的使用上，还是非常有特点的。目前看下来，特斯拉在热管理系统上面，出现了之前驱动系统、充电系统方面相似的协调性，通过调度整车的客舱加热/散热需求、电池的加热/散热需求和驱动系统的散热需求，充分利用了空调压缩机和电机/逆变器的特性，达到了省掉水热式PTC和高压电热式PTC的效果。

第一部分?热泵系统的限制

目前所有的新能源车空调系统中主要包含制冷功能和加热功能，制冷基本都用电动压缩制冷方式，制热方案主要包括?PTC（液体/空气）和热泵系统。热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，把蒸发器和冷凝器功能互相对换，改变热量转移方向。热泵系统的类型主要有直接式热泵空调系统、间接式热泵空调系统和补气增焓直接式热泵空调系统等。低温的使用限制一个是室外换热器结霜，另外是COP制热能效比是和环境温度强相关的（空调将制冷/热循环中产生的制冷/热量与制冷/热所消耗的功率之比）。行业内的方向是制冷剂的改变和的措施，如下图所示。

图1?现有电动汽车空调系统的热泵+PTC的组合

第二部分?特斯拉的做法

特斯拉在设计中取消了高压的PTC（水热的在Model3上取消），在Model?Y上配置了一个低压的PTC集成在空调系统鼓风机里面。而车辆热泵系统包括压缩机，机舱冷凝器，机舱蒸发器，机舱鼓风机和冷却器，并且把电池系统、功率电子PCS+驱动系统和整车的系统回路整合在一起。

整个物理结构如下图所示：

图2?特斯拉Model?Y的做法

如下图所示，特斯拉把12V?PTC也作为热泵系统补充的一个拼图，从成本和产热的功率角度，把PTC完全作为了绿叶。

图3?Model?Y的热泵系统

在这套系统里面，我很惊讶于特斯拉设置的工作模式，这是根据外部的参数进行设定的，整体是比较复杂的，如下图所示，特斯拉划分了12种工作模式：

表1?整车热管理系统的工作模式

不过核心的划分依据是环境温度和电池的温度，如下图所示：

●?COP=1：热泵系统不工作的，主要是在环境温度很低的时候（-20℃），这里就用特殊的方式，按照之前处理办法，把驱动系统的做法堵转方式，把压缩机的控制算法改了，把一个电机作为加热器来使用。（The?control?electronics?may?control?the?compressor?to?operate?in?a?lossy?mode?in?which?the?compressor?generates?heat）

●?COP=1~2：温度范围在-10℃~10℃之间，会启动混合模式，这时候热量自12V?PTC，然后一部分自热泵

●?COP>>1：这是热泵高效区，这时候热泵系统是最主要的加热方式

图4?热泵COP的划分，还有不同的模式设置

实际上这12种模式，是车辆进行自己操作的，主要的输入参数包括车主所需要行驶的目的地和路线、环境（温度）、天气（湿度）、车辆的内部参数（包含电池SOC、Soh、热管理的运行参数）等等，这里面是一个很精致的过程，可能在实验验证环境会有不同工作模式和需求的界定及划分。实际做出来可能不止这么多，或者进行一定程度的简化，这个做法也只有在上层控制器里面用高算力算完，然后把命令逐个分发下去。

图5?热泵的工作模式1

图6?热泵的工作模式2

而之前电机余热发热的模式，在以上的具体模式中其实也是存在的，就是把压缩机的用法也同样做了迁移，进入了高损耗模式。我觉得，特斯拉这样打透部件的用法，真的是把零部件商逼到了角落里面，你只要有硬件设计和制造的know?how就可以了，具体怎么用，你别管，我来。按照基本的质保和寿命条款来走，后续处理根据软件的做法来调节。

图7?在几种模式下，压缩机变身为加热器

小结：

我觉得从好几个方面，特斯拉改变了软件和硬件的关系，改变了车企和供应商的关系，改变了车企内部不同的系统设计的协同的概念，而这种新的组织方式是短期内传统车企很难跟上的。

作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。

图｜朱玉龙?网络及相关截图

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

买省心省钱的家用车，首选这3台，一公里低至1毛钱，颜值高

在众多车企因疫情原因损失惨重的2月份里，特斯拉Model?3却以破万的销量成绩荣登了新能源车销量榜的冠军，而不久之后也将国产的特斯拉Model?Y不仅继承了特斯拉Model?3的优点，还将拥有更大的车内空间、更好的乘坐舒适性，并且还首次搭载了特斯拉最新的专利技术---热泵空调。

●?热泵空调能为电动车带来什么？

电动车的续航问题是人们最关注的点之一，各大车厂在设计电动车的时候除了在最基础的“电池加大”方面做文章之外，另外一点最重要的就是在节能方面做功夫，确保车辆效率最大化。而热泵空调也正是电动汽车在节能方面的一个重点步骤，他的作用就像是赛车轻量化中的全车内饰拆除一样。

众所周知，因为纯电动车没有发动机，也就没办法想燃油车一样利用发动机的余热作为暖气的热源，所以大部分纯电动车的暖气普遍都是依靠PTC板产生的热量来实现，它的工作原理就跟家里的取暖器类似。虽然其结构简单且制热效果好，但它的能耗非常高，一般在纯电动车上常见的PTC板最大功率可以达到5~6kw，在使用暖气时非常耗电，进而明显影响续航里程。

例如早期一些续航里程本身就不长的纯电动车，在需要使用暖气的寒冷地区，其本身的电池活性就不高，再加上使用耗电量大的制暖设备，就会直接让续航里程打“骨”折。

而热泵空调的制热方式则完全不同，与PTC板的最大区别就是效率更高、能耗更低。

●?热泵空调的原理

先要了解热泵空调，我们需要明白它的原理。其实热泵空调的原理并不复杂，它就像是一个抽水机一样，将原本要往低处流动的水抽上高处，热泵将会把热量从温度高的地方“抽”到温度低的地方。压缩机将会派出高压蒸汽，经过转换阀门进入到冷凝器内，蒸汽也将转换为液态，液体将会流入蒸发器中，蒸发器将会进行吸热处理，对车内空间进行降温。打个比方就是夏天车主上车打开空调之后，热泵就会将车内的热“抽”出车内，再将外界的热量通过压缩机转换为冷气输送到车内。

而制热工况则正好相反，在天冷的时候车主对车厢进行加热处理，电动压缩机将外部环境的热量进行一个“抽”送动作，空调开始对车内进行制热。而制热的过程也正是与制冷过程相反的将车外热源“抽”进车内对车厢进行升温取暖。总而言之这套系统无论在制冷还是制热的情况下都只能对热量进行一个传送转换作业，并非传统PTC板的制热动作。

整个热泵空调系统由四个核心零部件组成，分别是：车外换热器、车内换热器、四通换向阀和电子膨胀阀。以制热工况为例，车外换热器从外部环境吸取热量进入系统，低压空气被压缩升温，再进入车内的换热器将车内空气加热，最后送进车厢内部。

总结为一句话就是：热泵空调的工作过程是一个运输热量的过程，即把热量从一个地方搬运到另外一个地方，无论是制热还是制冷，热泵技术都能实现。并且根据相关实验测试显示，热泵的效能系数比PTC板高出2-3倍，在电动车上可以有效延长20%左右的续航里程。

不过热泵空调也是有局限性的，一般来说，在外界温度低于-10℃时，热泵从外界获取热量的效率会明显降低。因为外界的热量本身已经太低了，没有什么热量能够从外部“搬”到车内了，所以此时空调的制热主要还是需要靠PTC板来加热，但总的来说，其综合能耗还是要比纯PTC板制热的方式要低不少。

●?搭载热泵空调的纯电动车并不止特斯拉

其实特斯拉并不是第一个吃螃蟹的人，宝马i3、捷豹I-PACE、奥迪?e-tron、荣威Marvel?X、蔚来ES6等都搭载有热泵空调，其结构基本都是上面文章所介绍的形式（热泵空调+PTC板）。而从本次特斯拉公布的新专利可以看出，特斯拉Model?Y上搭载的热泵空调又经过了优化设计。

虽然其本质仍然是热泵空调+PTC板制热，但其PTC板用了和传统燃油车相同的12V电压驱动，同时Model?Y也单独配置有一个12V的蓄电池，相对来说这个PTC板的功率和成本都不高。

除此之外，特斯拉还设计了一种更加复杂的八通换向阀，相比其它车型上普遍用的四通换向阀能够获得更多热量。

举例来说，特斯拉在低温环境下，可能只需要在车辆刚刚启动时用PTC板制热，等到车辆运行之后基本就不需要PTC板制热了，此时热泵会自动从电机、电控、电池包等主要产热部件摄取热量输送到乘员舱。

这套系统说起来简单，但要实现起来其实非常复杂。这需要电脑极其精确的控制，在不同的外部环境和工况下，判断PTC板与热泵什么时候同时工作、什么时候独立工作、在不同的工作模式下需要通过哪些管道来导热等等。

总而言之，特斯拉就是通过自己强大的技术整合更多原本无法获取的热源，包括驱动系统运行、电池放电时本身产生的一定热量，尽量减少需要使用PTC板来制热的工况。

●?写在最后

作为现阶段为数不多的能够降低能耗、提升续航的手段，相信未来会有更多新的纯电动车会选择搭载热泵空调系统，而有了特斯拉的前车之鉴，越来越多的车企也将会对热泵空调系统的硬件和软件进行不断的优化。希望在不久的将来，纯电动车的用户们不会再为了续航在寒冷的冬天强忍着不开暖气。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

新能源汽车市场的强势在近两年终于有所体现，特别是当比亚迪携新一代超级混动技术到来之后，这个行业就迅速从新势力尝试新鲜货，演变到了传统车企内卷加速的阶段。而对于我们普通消费者来说，这样的转变就意味着，除了新势力造的高端智能电动外，传统车企也给我们带来了越来越多的“节省型”新能源家轿，今天这三款颜值又舒适，每公里还能低至1毛钱的车型，就算是这一批车型中的首选。

比亚迪 - 秦PLUS DM-i

售价区间：11.18 - 15.18万元

尺寸规格：4765/1837/1495mm

秦PLUS DM-i其实不用我们多介绍了，能把轩逸、朗逸拉下马来得中国家轿仅此一台，Dragon Face 3.0带给了它不同于传统A级轿车的视觉档次，下置式格栅配合长引擎舱甚至有种运动轿车的质感。同时，它标志性的隶书车标、贯穿的尾灯灯也强化的其视觉颜值。

而比起视觉，秦PLUS DM-i同时可拥有的DiLink、DiPilot两大智能系统，会成为它在同级别、同价位里的两大优势，前者可搭配全液晶仪表盘+10.1或12.8英寸触控屏，带来智能语音、远程控制等功能，后者则可实现跟车巡航、遥控泊车。此外，车舱内的全系皮革运动座椅，也会让其在舒适性方面得到保障。

动力环节，秦PLUS DM-i全系均搭载骁云1.5L插混专用发动机，它配合E-CVT与两种不同规格的前置电动机（132kW/145kW），能让车辆在7.3-7.9秒内破百。更重要的是，在可实现55km或120km纯电续航的情况下，其地址0.7-1.2L/100km的NEDC综合油耗，意味着它平均油耗成本理论上是可以低于0.1元/km的，若只是日常通勤，它也能实现零油耗，即便是按照1.8元/kWh的商用充电桩计算（以下皆用该电价标准），其平均能耗成本也在0.27元/km左右。

比亚迪 - 海豚

售价区间：10.28 - 13.08万元

尺寸规格：4070(4150)/1770/1570mm

以两项纯电动身份进入市场的海豚，能实现超万台的月均销量，这应该是不少人都没有想到的。但就从产品本身来说，它不光通过十分特别的组合式撞色车身，还有天生自带扰流的前后保险杠个性处置吸引到了年轻人，也同样通过长达2.7米的大轴距与对应空间，赢得了不少家庭用户的青睐。

同时，在这台10万级的小车内，倒车影像+定速巡航+双液晶屏组合已经足够实用，而在此之上，它也能通过DiLink+DiPilot组合实现用车与驾驶的智能，后者虽不支持自动泊车等高阶功能，可跟车巡航还是挺方便的。同时，热泵空调的加入，除了改善温度舒适外，也能优化其冬季用车续航。

动力环节，海豚除了有标配70kW、180N·m的电动机外，顶配车还可通过130kW、290N·m的电动机实现7.5秒破百，达成它的电动小钢炮属性；而除最低配车型的301km外，其余车型NEDC续航均达401-405km，并支持半小时快充，根据电池容量计算，其平均能耗成本约为0.18-0.20元/km。

欧拉 - 欧拉好猫

售价区间：12.99 - 17.10万元

尺寸规格：4235/1825/1596mm

欧拉作为一个主打精英女性的品牌，这好猫是要比另外两者贵一些，但通过它的样式我们就看得出，从封闭式格栅到车顶，从大灯到车门，所有车身元素几乎都是由弧面结构打造而来，一些车型还可提供双色喷涂，圆润的大灯与完善的底盘包围，都使得车辆有一种英伦复古小轿车的质感。

而好猫的车舱内布局较为简洁，悬浮式连体屏、电子旋钮换挡器，还有金属拨扭控制台等等，看上去都很干练，也比较节省空间，而撞色的方向盘、带牛津格的门板，以及带动物刺绣的扶手箱等等，这些倒是能强调其对于女性用户的关怀。此外，好猫也搭载了一套智能互联系统，并可通过A柱摄像头视线人脸识别，而ORA-Pilot带来了L2级驾驶，可其中的540度全景、遥控泊车、循迹等则是需要选装的。其它功能上，则以前排座椅的加热/通风/最为突出。

动力环节，好猫全系共享了一台105kW、210N·m的电动机，但续航方面却通过两套不同的电池组，实现了401-501km的高数据，并支持半小时快充，平均能耗成本约为0.22元/km。

写在最后

今天看到的三款新能源车都定位在10-13万级的门槛上，这对于不需要购置税的新能源车而言，刚好是匹配到了燃油市场中，家庭最容易接受的价位区间之中，关键在于这些车型不光有高颜值与舒适空间，也在趣味性、智能性方面满足了当下消费者日益增长的诉求。

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