新能源汽车空调技术浅析（技术由深入浅看新能源车区别于燃油车的空调系统）

文/都安

为了使乘客感到舒适。空调系统能控制车厢内的气温，既能加热空气，也能冷却空气，以便把车厢内温度控制到舒适的水平，能够排出空气中的湿气。干燥空气吸收人体汗液，以营造更舒适的环境，空调器可吸入新风，具有通风功能，空调器可过滤空气，排除空气中的灰尘和花粉。而有着如此便民利民的空调系统在燃油车上面，和新能源车上面又有着不同的技术原理。

新能源汽车空调系统和传统燃油汽车空调系统工作原理相同，只是空调压缩机的驱动方式以及暖风产生方式有所不同。其中的电动汽车来说目前可以选择的制冷空气调节方式主要有热电式制冷、电动压缩机制冷、余热制冷。其中余热制冷可以考虑在燃料电池电动汽车上采用。

半导体制冷又称为热电制冷，是固态制冷技术，它不用制冷剂，没有运行件。其热电堆起着压缩式制冷压缩机的作用，冷端及其热交换器则相当于压缩式制冷蒸发器，而热端及其热交换器相当于冷凝器。通电时自由电子和空穴在外电场的作用下，离开热电堆的冷端向热端移动，相当于制冷剂在压缩机中的压缩过程。

在电热堆的冷端，通过热交换器的吸热，同时产生电子-空穴对，相当于制冷剂在蒸发器内的吸热和蒸发。在电热堆的热端，发生电子-空穴对的复合，同时通过热交换器散热，相当于制冷剂在冷凝器中的发热和凝结。

热电空气调节具有以下特点：热电元件工作需要直流电源；改变电流方向即可产生制冷、制热的逆效果；热电制冷片热惯性非常小，制冷时间很短，在热端散热良好、冷端空载的情况下，通电不到1min，制冷片就能达到最大温差；调节组件工作电流的大小即可调节制冷速度和温度，温度控制精度可达0.001℃，并且容易实现能量的连续调节。

在正确设计和应用条件下，其制冷效率可达90%以上，而制热效率远大于1；体积小、重量轻、结构紧凑，有利于减小电动汽车的整备质量；可靠性高、寿命长并且维护方便；没有转动部件，因此无振动、无摩擦、无噪声且耐冲击。

燃油汽车空调系统的暖风热源主要由发动机冷却液提供，而电动汽车的暖风系统则不一样，暖风通常采用电加热方式，通过加热冷却液，再经过循环为暖水箱提供热量，或者是直接加热经过蒸发箱的空气实现暖风。 电动汽车空调系统暖风常见的方案如下

空调系统的制冷/制热模式由四通换向阀转换，实线箭头表示制冷工况，虚线箭头表示制热工况。从原理上讲，该系统与普通的热泵空调并无区别，但是用于电动汽车上，其专门开发了双工作腔滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制系统，这种方案是通过热泵来实现。

或者采用PTC电加热器的方式，PTC电加热器是采用PTC热敏电阻元件为发热源的一种加热器。PTC热敏电阻通常是用半导体材料制成的，它的电阻随湿度变化而急剧变化，当外界温度降低，PTC电阻值随之减小，发热量反而会相应增加。

还有余热 辅助PTC。利用功率变换、驱动电机、电机控制器等大功率件工作时产生的热量，对车内环境进行热交换。当热量不足时，启用辅助PTC加热器。

写在最后：

汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。

空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一，也几乎是每台车必须有的配置之一。