電動汽車電源系統用換熱器

『壹』 新能源汽車的空調製冷劑系統跟普通車一樣嗎

汽油車開啟空調後，百公里的油耗會增加1-2L，在怠速情況下開空調的油耗為1-2L/h；而電動汽車的是電池組分別對空調系統和動力系統供電，並不會增加電動機的負擔，無論以任何速度行駛，空調每小時的耗電量都是1.62kwh。同樣在靜止情況下開空調1小時，電動汽車比汽油車省5-10元左右。

空調，費電是不爭的事實。這里咱們得跟實際生活聯系起來，帶入到實際情境中更有意義：如果上下班來回總路程是50km，按照北京這路況，基本得開2個小時左右，這期間咱們使用空調的時間起碼1個小時，這就要求電動車主每天得為空調富餘出4%左右的電量，即10公里以上的續航里程，佔到了總路程的20%！這意味著原本滿電能開5-6天的電動車，使用空調的話就只能開4-5天了！我們還是建議電動車主合理使用空調，尤其是續航衰減明顯的冬天!

電動汽車空調耗電嗎：製冷系統

燃油汽車空調系統的暖風熱源主要由發動機冷卻液提供，而電動汽車的暖風系統與之不同。電動汽車空調系統暖風常見的方案如下：

①熱泵。由傳動帶驅動的直流無刷電動機的電動汽車熱泵式空調系統工作原理如圖所示。空調系統的製冷/制熱模式由四通換向閥轉換，實線箭頭表示製冷工況，虛線箭頭表示制熱工況。從原理上講，該系統與普通的熱泵空調並無區別，但是用於電動汽車上，其專門開發了雙工作腔滑片壓縮機、直流無刷電動機和逆變器控制系統。在熱泵工況下，系統從融霜模式轉為制熱模式時，風道內換熱器上的冷凝水將迅速蒸發，在風窗玻璃上結霜，影響駕駛的安全性。

②PTC電加熱器。PTC電加熱器是採用PTC熱敏電阻元件為發熱源的一種加熱器。PTC熱敏電阻通常是用半導體材料製成的，它的電阻隨濕度變化而急劇變化，當外界溫度降低，PTC電阻值隨之減小，發熱量反而會相應增加。按材質可以分為陶瓷PTC熱敏電阻和有機高分子PTC熱敏電阻。用於空調輔助電加熱器的是陶瓷PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻元件因具有隨環境溫度高低的變化，其電阻值隨之增加或減小的變化特性，所以PTC加熱器具有節能、恆溫、安全和使用壽命長等特點。

『貳』 動力電池是電動汽車的核心 那麼如何給電動汽車動力電池散熱

動力電池是電動汽車的核心，耐高溫和防水及受得凍。電動汽車出現車開不動，第一時間會想到「核心」（電池）出了問題，那在夏天高溫天氣下，動力電池能夠受得了這高溫嗎？
如何給電動汽車動力電池散熱？動力電池工作電流大，產熱量大，同時電池包處於一個相對封閉的環境，就會導致電池的溫度上升。這是因為鋰電池中的電解質，電解質在鋰電池內部起電荷傳導作用，沒有電解質的電池是無法充放電的電池。
鋰電池大部分是易燃、易揮發的非水溶液組成，這個組成體系相比水溶液電解質組成的電池有更高的比能量和電壓輸出，符合用戶更高的能量需求。因為非水溶液電解質本身易燃、易揮發，浸潤在電池內部，也形成了電池的燃燒根源。
因此上述兩種電池材料的工作溫度都不得高於60℃，但現在室外溫度已接近40℃，同時電池本身產熱量大，將導致電池的工作環境溫度上升，而如果出現熱失控，情況將十分危險了。為了避免變成「燒烤」，給電池散熱就尤為重要了。
動力電池的電池包散熱有主動和被動兩種，兩者之間在效率上有很大的差別。被動系統所要求的成本比較低，採取的措施也較簡單。主動系統結構相對復雜一些，且需要更大的附加功率，但它的熱管理更加有效。不同導熱界面材料的傳熱介質的散熱效果不同，空冷和液冷各有優劣。
採用氣體（空氣）作為導熱絕緣材料傳熱介質的主要優點有：結構簡單，質量輕，有害氣體產生時能有效通風，成本較低；不足之處在於：與電池壁面之間換熱系數低，冷卻速度慢，效率低。目前應用較多。採用液體作為傳熱介質的主要優點有：
與電池壁面之間換熱系數高，冷卻速度快；不足之處在於：密封性要求高，質量相對較大，維修和保養復雜，需要水套、換熱器等部件，結構相對復雜。在實際的電動大巴應用中，由於電池組容量大、體積大，相對來講功率密度比較低，因此多採用風冷方案。而對於普通乘用車的電池組，其功率密度則要高得多。相應的，它對散熱的要求也會更高，所以水冷的方案也更加普遍。
不同的電池包結構感測器會根據測溫點和需求來定。溫度感測器會被放置在最具代表性、溫度變化幅度最大的位置，例如空氣的進出口位置以及電池包的中間區域。特別是最高溫和最低溫處，以及電池包中心熱量累積較厲害的區域。這樣有助於將電池的溫度控制在一個相對安全的環境，避免過熱和過冷對電池造成危險。

『叄』 純電動汽車怎樣解決冷暖空調問題

早期的電動汽車由於受到蓄電池的能力，為了增加續行，大部分電動汽車都沒有安裝空調。現階段，國內汽車廠家就從傳統燃油汽車空調的基礎上進行部分替換設計，將燃油發動機帶動的壓縮機替換成直流電機直接驅動的壓縮機，控制上相應改變，來完成空調製冷的功能，目前替換設計效果基本能解決電動汽車空調的製冷問題，但製冷效率有待提高，。由於沒有燃油發動機產生的余熱，制熱功能國內廠家目前主要採用PTC加熱和電熱管加熱，這些加熱模式雖能滿足制熱效果，但這些加熱模式都是硬消耗電動汽車上的蓄電池電能，制熱效率相對較低，影響電動汽車的續行里程。在空調的主要零部件選用上，目前國內的電動汽車除了壓縮機和控制模式，其他主要零部件還是沿用燃油汽車空調的零部件，冷凝設備主要用的是平行流冷凝器，蒸發設備主要用的是層疊式蒸發器，節流裝置仍然是熱力膨脹閥，製冷劑仍然是R134a。
國外電動汽車空調發展相對國內來說較成熟，熱泵型空調系統，其在熱泵系統的風道中採用了車內冷凝器和蒸發器的結構。（日本電裝公司也為電動車開發了一套CO2熱泵空調系統，系統也採用了在風道內設置2個換熱器的方案，與R134a系統不同的是當系統為製冷模式時，製冷劑同時流經內部冷凝器和外部冷凝器。 為了減少空調對蓄電池的電能消耗，美國Amerigon公司開發了空調座椅，這種空調座椅上裝有熱電熱泵，熱電熱泵的作用就是通過需要調溫的空間之外的水箱轉移熱量，從而實現需要調溫的空間製冷或制熱。這種空調座椅除了節能還可以改善駕駛、乘坐的舒適性，在電動汽車上配套使用比較適合）。
目前電動汽車空調可採用熱電（偶）空調系統和電動熱泵型空調系統。
至於效果，你就得在實物上試試才知道了。

『肆』 電動汽車如何「拋棄」PTC特斯拉做得最絕

前兩天有時間仔細查了一下ModelY的信息，目前看下來100米的線束肯定是做不到了，但是在熱泵和PTC上的使用上，還是非常有特點的。目前看下來，特斯拉在熱管理系統上面，出現了之前驅動系統、充電系統方面相似的協調性，通過調度整車的客艙加熱/散熱需求、電池的加熱/散熱需求和驅動系統的散熱需求，充分利用了空調壓縮機和電機/逆變器的特性，達到了省掉水熱式PTC和高壓電熱式PTC的效果。

第一部分?熱泵系統的限制

目前所有的新能源車空調系統中主要包含製冷功能和加熱功能，製冷基本都採用電動壓縮製冷方式，制熱方案主要包括PTC（液體/空氣）和熱泵系統。熱泵是一種將低位熱源的熱能轉移到高位熱源的裝置，把蒸發器和冷凝器功能互相對換，改變熱量轉移方向。熱泵系統的類型主要有直接式熱泵空調系統、間接式熱泵空調系統和補氣增焓直接式熱泵空調系統等。低溫的使用限制一個是室外換熱器結霜，另外是COP制熱能效比是和環境溫度強相關的（空調將製冷/熱循環中產生的製冷/熱量與製冷/熱所消耗的功率之比）。行業內的方向是製冷劑的改變和輔助的措施，如下圖所示。

圖7在幾種模式下，壓縮機變身為加熱器

小結：

我覺得從好幾個方面，特斯拉改變了軟體和硬體的關系，改變了車企和供應商的關系，改變了車企內部不同的系統設計的協同的概念，而這種新的組織方式是短期內傳統車企很難跟上的。

作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，著有《汽車電子硬體設計》。

圖｜朱玉龍網路及相關截圖

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

『伍』 電動汽車如何取暖

可以使用太陽能換熱器。家裡的太陽能熱水器，在天氣好的時候，即便冬天，也能給曬到60度以上，所以，在車頂設置配置有輔助電加熱的太陽能集熱器，將管路引致車內，不斷循環，可以解決車內的採暖問題。
早上出發前，可以利用充電樁對採暖水進行加熱，不消耗儲備電能。如果跑長途，則途中大部分時間都在陽光下，不斷的吸取熱量，可以完全靠太陽能取暖。而如果僅開十幾分鍾到公司上班，放在露天停車場持續吸取太陽的熱量，可確保下班時車內是暖暖的。
若天氣不好，則啟動輔助電加熱。這個採暖管路最好能在放置水杯的位置多走幾圈，這樣，水杯放進去就如同放入了保溫箱，隨時都是暖暖的。

『陸』 電動汽車咋取暖啊

電動汽車可以依靠空調暖風、座椅加熱、方向盤加熱功能等方法。

想從根本上解決冬季電動車的「取暖」問題似乎很難，但適當緩解還是有方法的。比如越來越多的電動車都增加了座椅加熱甚至方向盤加熱功能，在取暖方面的電耗要遠低於熱風空調，算是一個最佳的「曲線救國」方法。

同時在充電站充電時盡可能是用「最高檔熱風」來提高車內溫度，然後再打開空調暖風內循環，盡可能在充電狀態下就能夠將車內溫度提高，從而能夠緩解一些在短途出行中的取暖問題。

(6)電動汽車電源系統用換熱器擴展閱讀

電動車取暖時暖風空調會影響其冬季續航使用，雖然熱泵空調技術相比PTC技術而言會相對節能一些，但目前因為其普及度不高，且治標不治本。

PTC空調原理就是一個「熱得快」，通過給電阻絲加熱來獲得暖氣，所以如果將空調溫度設置低一些，也會降低暖風空調的電耗。

使用更低的暖風溫度（例如20°攝氏度-23°攝氏度），然後提高風量檔位，能夠對整車續航起到幫助，同時也保證了車內的整體溫度。

捷豹I-PACE電動車就擁有一項專利，通過利用收集車輛內部的控制系統晶元、PCB電路板以及其他發熱器件的溫度來為車輛內部供暖，大幅度解決了暖風空調對於續航的影響。

『柒』 汽車空調系統的換熱器是什麼類型的

汽車空調的換熱器一般有三類： 1. 蒸發器： 層疊式最為普遍，平行流也開始普遍使用，管帶式在逐步減少，管片式用於客車、冷藏、工程機械等特殊場合。 2.冷凝器：平行流最普遍，管帶式逐步減少，管片式用於客車等特殊場合。 3.暖風芯體：扁管翅片式普遍，管片式也有。

『捌』 汽車上的熱交換器有那些

換熱器中流體的相對於流向一般有順流和倒流兩種。順流時，入口處兩流體的溫差最大，並沿傳熱表面逐漸減小，至出口處溫差為最小。倒流時，沿傳熱表面兩流體的溫差漫衍較勻稱。在冷、暖流體的進出口溫度一定的條件下，當兩種流體都無相變時，以倒流的平均溫差最大順流最小。
在完成同樣傳熱量的條件下，接納倒流可以使平均溫差增大，換熱器的傳熱平面或物體表面的大減小；若傳熱平面或物體表面的大不變，接納倒流時可以使加熱或冷卻流體的耗損量降低。前者可節流裝備費，後者可節流操作費，故在預設或生產施用中應盡量接納倒流換熱。
當冷、暖流體二者或此中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時，因為相變時只放出或吸收汽化潛熱，流體本身的溫度並沒有變化，因此流體的進出口溫度相等，這時兩流體的溫差就與流體的流向選擇無close。除順流和倒流這兩種流向外，另有錯流和折流等流向。
在傳熱過程當中，降低間壁式換熱器中的熱阻，以提高傳熱系數是一個重要的問題。熱阻首要來歷於間壁雙側粘滯於傳熱面上的流體薄層(稱為界限層)，和換熱器施用中在壁雙側形成的污痕層，金屬壁的熱阻相對於較小。
增加流體的流速和擾動性，可減薄界限層，降低熱阻提高給熱系數。但增加流體流速會使能量耗損增加，故預設時應在減小熱阻和降能力低下耗之間作合理的協調。為了降低污痕的熱阻，可想法延緩污痕的形成，並按期洗濯傳熱面。

『玖』 純電動車上有了TA 就可以大膽的開暖氣了

在眾多車企因疫情原因損失慘重的2月份里，特斯拉Model3卻以破萬的銷量成績榮登了新能源車銷量榜的冠軍，而不久之後也將國產的特斯拉ModelY不僅繼承了特斯拉Model3的優點，還將擁有更大的車內空間、更好的乘坐舒適性，並且還首次搭載了特斯拉最新的專利技術---熱泵空調。

除此之外，特斯拉還設計了一種更加復雜的八通換向閥，相比其它車型上普遍採用的四通換向閥能夠獲得更多熱量。

舉例來說，特斯拉在低溫環境下，可能只需要在車輛剛剛啟動時採用PTC板制熱，等到車輛運行之後基本就不需要PTC板制熱了，此時熱泵會自動從電機、電控、電池包等主要產熱部件攝取熱量輸送到乘員艙。

這套系統說起來簡單，但要實現起來其實非常復雜。這需要電腦極其精確的控制，在不同的外部環境和工況下，判斷PTC板與熱泵什麼時候同時工作、什麼時候獨立工作、在不同的工作模式下需要通過哪些管道來導熱等等。

總而言之，特斯拉就是通過自己強大的技術整合更多原本無法獲取的熱源，包括驅動系統運行、電池放電時本身產生的一定熱量，盡量減少需要使用PTC板來輔助制熱的工況。

●寫在最後

作為現階段為數不多的能夠降低能耗、提升續航的手段，相信未來會有更多新的純電動車會選擇搭載熱泵空調系統，而有了特斯拉的前車之鑒，越來越多的車企也將會對熱泵空調系統的硬體和軟體進行不斷的優化。希望在不久的將來，純電動車的用戶們不會再為了續航在寒冷的冬天強忍著不開暖氣。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

『拾』 汽車上熱交換器的作用及結構。求詳解

換熱器中流體的相對於流向一般有順流和倒流兩種。順流時，入口處兩流體的溫差最大，並沿傳熱表面逐漸減小，至出口處溫差為最小。倒流時，沿傳熱表面兩流體的溫差漫衍較勻稱。在冷、暖流體的進出口溫度一定的條件下，當兩種流體都無相變時，以倒流的平均溫差最大順流最小。

在完成同樣傳熱量的條件下，接納倒流可以使平均溫差增大，換熱器的傳熱平面或物體表面的大減小；若傳熱平面或物體表面的大不變，接納倒流時可以使加熱或冷卻流體的耗損量降低。前者可節流裝備費，後者可節流操作費，故在預設或生產施用中應盡量接納倒流換熱。

當冷、暖流體二者或此中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時，因為相變時只放出或吸收汽化潛熱，流體本身的溫度並沒有變化，因此流體的進出口溫度相等，這時兩流體的溫差就與流體的流向選擇無close。除順流和倒流這兩種流向外，另有錯流和折流等流向。

在傳熱過程當中，降低間壁式換熱器中的熱阻，以提高傳熱系數是一個重要的問題。熱阻首要來歷於間壁雙側粘滯於傳熱面上的流體薄層(稱為界限層)，和換熱器施用中在壁雙側形成的污痕層，金屬壁的熱阻相對於較小。

增加流體的流速和擾動性，可減薄界限層，降低熱阻提高給熱系數。但增加流體流速會使能量耗損增加，故預設時應在減小熱阻和降能力低下耗之間作合理的協調。為了降低污痕的熱阻，可想法延緩污痕的形成，並按期洗濯傳熱面。