新能源汽车空调制冷系统工作原理

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。新能源汽车采用高压电动空调压缩机，由动力电池驱动。制冷系统的工作原理主要有以下几方面：

蒸发过程：低温低压的液态制冷剂进入蒸发器，由于此时制冷剂沸点远低于蒸发器内的温度，低温低压的液体制冷剂蒸发成低温低压的气态制冷剂。

压缩过程：空调压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的气态制冷剂，将其压缩成高温高压的气态制冷剂。

冷凝过程：高温高压的气态制冷剂进入冷凝器后，将部分热量释放到空气中，变成中温高压的液态制冷剂。

膨胀过程：中温高压的液态制冷剂经过节流膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，变成低温低压呈雾状的液态制冷剂。

汽车空调压缩机主要经历了活塞式压缩机、斜盘式压缩机、旋叶式压缩机、涡旋式压缩机四个阶段。当前，我国汽车空调压缩机产品存在斜盘式、涡旋式、旋叶式等多种技术、不同产品并存和发展的局面，各代产品间不存在明显的更新换代关系，各自在不同领域中发挥优势。斜盘式在中高级汽车中占有优势；涡旋式在经济型汽车中占有优势；而旋叶式适用小排量汽车。（表5-2）

表5-2　三类汽车空调压缩机特点

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新能源汽车空调系统电动压缩机通过高压电驱动。电动空调压缩机通过压缩来自蒸发器的低压、低温蒸汽，并将其加压成到冷凝器的高压、高温蒸汽的方式，使制冷剂环绕系统循环。它的作用是把热量从封闭空间内转移到外面，或者把热量从外面带入封闭空间，过程中不会有热量生成，而只是热量的转移。

图5-3　新能源汽车空调系统制冷系统的工作原理

由于动力类型的变化，电动汽车空调系统使用的压缩机必须采用涡旋技术，且价值量相比传统压缩机有明显提升。传统燃油汽车发动机提供驱动力，通过离合器的作用带动开启式空调压缩机工作；而新能源汽车能量来源为锂电池，采用电机驱动，驱动方式的改变使得传统的利用皮带传递发动机功率的开启式压缩机型式已不再适宜，而电动涡旋式压缩机主要采用全封闭或半封闭结构，电机驱动与涡旋泵体安装在同一壳体内，结构紧凑，安装方便，可靠性高，广泛适用于纯电动、混合动力乘用车的空调系统中。电涡旋压缩机由涡旋式压缩机、驱动电机以及控制器组成，由于电涡旋压缩机比传统压缩机多了驱动电机以及控制器，成本的增加以及结构的复杂带来了单价的明显提升，由传统压缩机的400～600元提升至电涡旋压缩机的1500元左右。

新能源汽车空调制冷系统

图5-4　新能源汽车空调电动压缩机