發布日期：2022-04-27 點擊率：83
編者：進入冬季，北方的電動車主對暖風條件下續航里程劇烈下降抱怨甚多。有沒有解決辦法？我們特地請特約作者羅新雨撰文介紹熱泵技術在汽車制熱上的應用效果，供車企參考。
冬天到了，對于北半球大多數國家的用車人來說，上車開暖風是個天經地義的需求。但對電動車車主來說，他們往往不能那么大方，因為制熱給電動車帶來的續航里程消耗太大了。那有沒有一種方法從根本上解決這個問題，讓制熱不再那么耗電呢？有！它就是熱泵技術，一個比汽車整個歷史還要長的古老技術在電動汽車上煥發了新的生機。
何為熱泵技術？
熱泵，顧名思義就是把“熱”從一個地方“泵”到另一個地方的工具。其實它是既可以用在制熱上又可以用在制冷上的，只不過循環方向一正一反。所以，如果你知道空調、冰箱是如何制冷的，你就應該理解熱泵是如何制熱的。
那我們來具體看看它的基本原理。
Figure 1 熱泵循環示意圖，來自wikipedia
圖一是一個熱泵循環示意圖，很自然的，我們能猜到紅色表示熱，藍色表示冷。液體(一般是R134a制冷劑，和車用空調一樣)隨著箭頭的方向循環往復流動。在1的位置液體很熱，逐漸釋放熱量，這個地方叫冷凝器(condenser)，放到車內制熱時也就是車內的吹風口位置。流到2時經過了一個膨脹閥(Orifice tube)，或毛細管，甚至一個渦輪機，讓液體的溫度繼續下降。流至3時經過的部件是蒸發器(evaporator)，液體在冷的環境中吸熱(“散冷”)，在給車內制熱的案例中這個部分是和車外空氣接觸的熱交換器，此處有一定的升溫，最后通過4，壓縮機(compressor)，液體被壓縮后進一步升溫，進入下一循環的1繼續散熱。
所以，整個循環唯一需要人提供的能量輸入就是壓縮機的能量。考慮到電動車的能源結構，這里采用電力壓縮機而不是皮帶帶動的壓縮機，因為電機不像內燃機，沒有怠速運轉。而傳遞給車內的熱量并不只是來自壓縮機的能量，而是壓縮機的能量和過程3中吸收的外界空氣熱量之和。因此，這個循環輕而易舉地實現了“一本萬利”，即達到超過100%的制熱效率。
為了更生動地了解該系統在車內的安排，我們來看一幅雷諾官方給出的Zoe電動車的熱泵原理圖。
Figure 2 雷諾Zoe熱泵原理圖，來自mein-elektroauto.com
由上圖可見，該系統既可以在夏天制冷，又可以在冬天制熱。通過10和11處的電力閥門控制兩個回路之間的切換，因此并不需要增加任何硬件設備，對已有電動車來說很方便改造升級。
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