一文解析纯电动汽车“热泵”技术

  纯电动汽车在冬季续行里程变短是目前实际应用中的最严重的问题。尤其是在北方气温低于零度的情况下，续航里程大幅度降低，直接影响车辆的使用。蓄电池在低温度的环境下，充放电能力会严重降低，导致续行里程大幅缩水。若对蓄电池加热，使蓄电池维持在最佳工作时候的温度区间，就可以使车辆续航能力得到提升。

  影响续行里程变化量最大的因素是行驶车速和环境和温度，当车辆行驶时速大于60km后，速度越高耗能越高。当环境和温度处于零度以下时，温度越低耗能越高，当气温在-10℃时，车辆续行里程相对于气温22℃时会降低近一半。其中很大一部分原因是在车内加热消耗了较多的电能。现代纯电动汽车的热管理系统很重要！很多车都十分重视热管理，尤其在冬季，相对于普通的纯电动汽车，优秀的热管理系统的可增加15%～18%的续行里程。

  纯电动汽车在低温时，驾驶乘座室需空调制热，动力电池也需加温，两者加起来用电量大增，将使持续能力大幅缩减。为纯电动汽车加热有两种方式，一是用PTC热敏元件(图1)，通电后吹出热风或加热循环水来加热，但缺点是极度消耗电能，几乎一半的电量都用于制热，使冬季续行里程雪上加霜，快速极度变短。另一种方式是采用了“热泵”技术，虽然热泵本身并不会产生出热量，但可将车外的热量“搬运”到车内来取暖，大大的给动力电池加温，是当前纯电动汽车普遍追求的方式。

  1.PTC“正温度系数电阻”，是一种以钛酸钡掺合微量稀土元素为原料，烧结而成的加热器件。PTC发热体采用有PTC特性的陶瓷，与金属铝管共同组成，PTC加热元件有换热效率高和省电的优点。与普通的加热器件相比，其突出优点在通电加热到达设定的“居里”点温度后，PTC的电阻会急剧升大，使恒温区的功耗不会再增大，比较节省电能。同时有安全性能好的特点，在通电加热的任何应用情况下，PTC均不会使加热器产生“发红”的现象，不会引起烫伤和发生火灾的安全隐患。

  2.PTC耗电会较大的减少续行里程。纯电动汽车PTC元件耗用的电功率，一般可达6kW左右，其中给车内加热吹热风约耗用2~3kW的功率，PTC给循环水加热则需要4~6kW左右。对典型的纯纯电动汽车为例，动力电池带电量为35°，续行里程约为300km，冬天在城市以约30km/h的车速行驶，若PTC加热需消耗大于2kW电功率，续行里程将缩减90km，比正常行驶减少30%，这时续行里程只约为210km。传统PTC采取12V低压供电，为提高PTC的发热效率，现代有高电压的PTC元件，如大众GTE高尔夫车型的纯电动汽车，就采取高电压供电使PTC发热(图2)。

  热泵能将车外低温空气中的热量，“泵”到相对高温的乘座室内，热泵技术是解决纯电动汽车冬季续行里程变短的有效方案。冬季使用热泵空调制热，与使用PTC制热相比，可降低60%的能耗，增加约25%左右的续行里程。比亚迪公司2021年宣布，安装热泵已成纯纯电动汽车的“标配”，在冬季至少可提升10%的续行里程。

  1.利用空调的“逆卡诺”循环，可将外界环境空气中的大量热量，搬运“泵”进纯电动汽车内，成为“热泵”。传统空调的制冷原理，是利用制冷剂的物态变化，由气态变液态会散发热量，而由液态变气态则会吸热的原理。压缩机将低温低压气态制冷剂，提升为高温度高压力的气态制冷剂，经过冷凝器释放热量后变成高压液态制冷剂，再通过膨胀阀又变成低压液态制冷剂，在蒸发器中吸收周围空气中的热量，变成低温低压气态制冷剂回到压缩机中。蒸发器吸热造成的局部空气的低温，通过鼓风机将冷风吹入乘座室内，这就是冷空调的原理。

  所谓逆卡诺循环与传统空调的制冷原理相反，则可用于车内的制热。利用一个“四通电磁换向阀”，就可以实现制冷循环或制热循环，使车内得到冷气或热气。按基本的分子物理热力学原理，气态分子的能量比液态分子的能量大。空调制冷剂在循环中，利用了高温度高压力气体在冷凝器里液化成高压液体过程中，会释放出大量热量，这就是热泵放热的原理。冬天利用换向阀可改变空调制冷剂的流向，这时使蒸发器在反向循环中充当冷凝器放热，形成“热源”。此时只消耗小部分电能，就能将外界大量热量，搬运“泵”进纯电动汽车内，成为热泵。如图3所示，利用四管道的电磁换向阀，形成制冷剂顺向循环或逆向循环，从而得到制冷或制热的不同目的。

  2.市场上卖的“空气能热水器”，是利用蒸发器变成“热泵”来产生热水的。如图4所示，热水器主机中的蒸发器，作为热交换器从环境空气中吸入热量，加热“低沸点”的制冷剂即冷媒，使其由液态转变为气态，即为蒸发过程中吸入环境空气中的热量。

  制冷剂从压缩机中获得动能，由低温低压气态升为高温度高压力气态，进入冷凝器的水箱使制冷剂冷凝液化，此过程中将产生的热量释放至水中。制冷剂经过膨胀阀节流降压后，进入室外的热交换器即蒸发器，再进入下一个循环。热量由此不断的进入水箱，将水加热流向外部的热水储罐。热水器的水温一般设定在45～55℃。温度高于55℃会自动停机加热，低于45℃则自动启动加热，使水温保持在55℃左右。

  零下几十度的空气，也有热量吗？按照热力学原理，气体分子的能量总是大于液体分子的能量。室外极冷的空气，也是由大量气体分子组成的，就会有动能。将能量搬运进车内，也就是将热能泵进车内，即使零下几十度的空气，还是存有能量的，有能量就可以被“搬进”车内给动力电池加热。当然温度过低时，热泵的效率也会下降。

  3.采取“热泵”的制热能效比COP远大于1。“制热能效比COP”是空调将制冷循环所产生的冷量，与制冷所耗电功率之比；或是将制热循环所产生的热量，与制热所耗电的功率之比，称为COP值。PTC属电加热器，电流通过PTC产生热量，1kW电量最多可产生1kW热量，故PTC的制热能效比COP值不超过1。而热泵空调是利用低沸点的制冷剂将环境中的热量带入到车内，车内得到的热量有两项之和，一为消耗的电能，另一为吸收的低位热能，所以热泵的制热能效比，也就是COP值一定大于1。

  冷媒在“逆卡诺”循环过程中，消耗的只是驱动压缩机的电机和风机运转的电能，压缩机将低温低压的气态冷媒，提升到高温度高压力气态，造成制冷剂的循环流动。制冷剂循环流动到蒸发器时，发生物态变化，制冷剂由液态转为气态过程中，吸收外界环境空气中的大量热量。即使环境气温很低到零下温度，从热力学角度来看，只要没有到零下273℃绝对零度，外界空气还总是有能量的。

  冷媒在冷凝器中放出的热量，也就是从热泵获取的热量 Q获，应该是驱动压缩机耗去的电能Q电，再加上从蒸发器吸入环境空气中的能量Q空。从热泵中获取的热量Q获，可达耗电Q电的五倍。有下列公式：获取能量Q获= 消耗电能Q电+从环境空气中吸入能量Q空。

  4.“直接式”热泵能提升制热能效，传统热泵技术的不足之处是当环境和温度低于－10℃以下，传统热泵的制热效率变低。热泵制热时换热器作为蒸发器，需吸收环境的热量(图5)。当车外温度很低时，或蒸发温度与环境和温度接近时，换热器不能有效从外界吸收热量，导致热泵系统效率下降。当车外空气温度低又湿度较大，空气中的水分会在换热器表面结霜，不能从环境中有效地吸入热量，导致热泵系统不能继续制热。传统处理方法是热泵与PTC加热共用，当环境和温度过低热泵不能工作时，这时启动PTC作为备用热源，但会大幅影响续行里程。

  我国吉利车系生产的“领克”纯电动汽车，推出的热管理系统较先进，采取直接式热泵技术，就是热泵产生的热量，不经过水的中间介质，而是直接将热风吹进车内加热动力电池，制热效果更理想。同时还使用更优质更低温的制冷剂，采取冷媒的直接供热技术，相比普通热泵热效率则提升10%。领克纯电动汽车的热管理系，对比传统PTC模式，或是普通的热泵模式，可在零下30℃的极寒条件下，将动力电池舱的温度提升至15~20℃的正常工作时候的温度，提高动力电池释放电能的能力。

  纯电动汽车的大功率驱动电机的功率，高达100kW以上，以及变频器内部的绝缘栅双极型场效应IGBT管，在运行过程中均会产生可观的热量，需要专门的液压系统来进行冷却(图6)。

  如能对上述部件产生的“余热” 加以利用，做到对热量竭尽所能的“能用则用”，将会使空调冬天制热的能耗进一步降低！

  直接热泵+余热加热方式效果非常明显，采取先进的直接式热泵技术，加上余热加热方式(图7)，即将驱动电机及变频器冷却液的余热利用，可较大幅度的提升车辆的续行里程。

  与用单一PTC的加热模式车型相比，领克纯电动汽车采取热泵的直接冷媒加热方式，不再经过水的中间介质，冬季能使车辆的续行里程提升约80km，而用于电池热管理的能耗，则减少了50%，冬季“热车”的效率更高。

  日本公司在混动技术上布局早，优势大，其他几个国家如果走这一条路毫无胜算，所以中美都极力主张发展纯电动车。不管是为了应对日趋严苛的排放法规要求和燃油车退出时间表，还是防止点错科技树满盘皆输， 丰田 现在都必须进入纯电动领域。以丰田制造经验、生产能力及质量控制体系入局 纯电动汽车 ，纯电动汽车产业链将有几率发生较大变化。   继上周宣布与松下成立合资公司，联合研究新型电池之后，丰田汽车12月18日（周一）又宣布，将在中国市场推出其首款纯电动汽车，然后逐步向全球市场扩展。在2020年代初期，将陆续推出10款纯电动车型，到2025年，丰田和雷克萨斯的每款车型均有电动版提供。在2030年之前，丰田将在电动汽车和电池技术探讨研究上投入133亿美元，计划

  说到新能源纯电动车型，可能专业方面技术控第一个想到的就是电池、电机、电控为首的三电系统。每每新车上市，车企们也都会通过介绍三电系统来展示自己产品的优越性。而除了三电系统，还有一个部件往往会被人所忽略，它被称为新能源电动车的“大脑”它的好坏将直接影响整车性能，它就是IGBT芯片。 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)学名叫绝缘栅双极型晶体管，它是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。是影响电动车性能的关键技术，是新能源车的“最强大脑”，其成本约占整车成本的5%。 IGBT的作用是交流电和直流

  3月下旬，中国大陆市场成品油的涨价，“啪”的一声，再次打响了新能源汽车的发令枪。之所以说再一次，是因为几年前中国在深切地感受到金融危机147美元石油价格的影响后，曾下决心全力发展新能源汽车。 2009年时纯电动车呼声最高，但从2011年中开始，业内出现了以技术不成熟、市场需求低、企业需盈利、国家产业政策等借口准备否定纯电动汽车主导地位，转而发展技术难度小的混合动力车的趋势。 政府管理部门关于新能源汽车的规划提出，要做好节能汽车与新能源汽车的过渡与转型，10年后实现纯电动车的战略转型。 这种想法虽好，但结果能否实现却颇令人担忧。尽管目前市场上的纯电动车销量仍占优势，但混动车在上述观点影响下，已出现数量上的赶

  0 引 言 气源热泵热水器利用的是清洁的电能和空气能(太阳能)，与传统热水器相比，具有节能、安全、环保三大特点；缺点是使用范围有限，设备造价相对高一些，而且还应该要考虑备用热源的问题。因此主要使用在于商业领域，尤其是在酒店宾馆、医院、学校、休闲场所等商用公用事业方面应用广泛。 控制管理系统是整个热泵热水系统的指挥中心，现有的热泵热水控制器加热时间长，故障保护不完善，低温条件制热效率低，不可以进行联网通信实现远程控制等方面的不足影响了热泵热水器在更大范围的推广使用。本文研究工作是以单片机ATmega16为核心构建热泵机组控制器，针对双压机双盘管的双系统，力求缩短加热时间，并设计出针对压缩机故障、传感器故障的保护功能，针对低温度的环境的冬季防冻

  热水机组控制器设计 /

  特斯拉  Model 3 完成首批30辆车的交付。特斯拉确定Model 3低配版的售价为3.5万美元，约合人民币235277元。按照以往汽车上市规律，由于关税等原因（中国加入WTO后，进口小型汽车的关税为25%，还有17%的增值税）， 特斯拉Model 3 进入国内后价格会上涨不少，不过那是半年之后才有几率发生的事情。当前它的售价和 比亚迪秦EV300 （官方售价低配版235900元）是如此的接近，让人不仅想给它们来一次全方位对比。   参数配置 特斯拉Model 3的规格参数于2016年3月份就公布了。低配版车身长4694mm，宽1885mm，高1435mm，轴距2870mm，前后行李箱容积400L。一次充电续航220英里（约35

  近日，工信部发布了第 28 批次《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》，同时还公布了关于最新的撤销《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》。 在《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》中显示，纯电动汽车中，免征车辆购置税的乘用车共有 21 款车型。在插电式混合动力汽车目录中，乘用车共有 7 款车型。 具体来看，在免征购置税的纯电动汽车目录中，东风奕炫 EV、长城欧拉 R1、欧拉 R2、威马 EX5 400、比亚迪 M3、腾势 X、哪吒 U 等车型均在目录名单上。插电式混合动力汽车目录则包括了神龙汽车的标致 4008，一汽大众的奥迪 A6L、吉利汽车旗下领克 01/02/03 的 PHEV 版本，以及极星 1 等车型。 此外

  美国汽车工程师协会（SAE）2012年10月在密歇根州底特律市，举行了电动车辆安全性相关研讨会“Electric Vehicle Safety Standards Summit”。在该研讨会上，美国高速公路安全管理局（NHTSA）相关负责人就2011年起采用的纯电动汽车（EV）、插电混合动力车（PHEV）及混合动力车（HEV）相关的冲撞试验情况作了演讲。       试验使用的标准以美国联邦汽车安全标准（FMVSS）的208款（正面碰撞保护）、214款（侧面碰撞保护）、305款（电解液泄漏、触电保护）以及301款（燃料系统保护）为基础。       2011年，对美国通用汽车“Chevrolet Volt”和日产汽车“L

  据国外新闻媒体报道，在特斯拉等厂商的推动下，电动汽车在近几年发展迅猛，产量大幅度的提高，销量也快速增加。相关研究机构的多个方面数据显示，电动汽车目前在欧洲国家挪威就已占据主导地位，去年所售的新车中，纯电动汽车及插电式混合动力汽车的占比超过了50%。 研究机构的多个方面数据显示，2019年在挪威所销售的新车中，纯电动汽车所占的比例达到了42.4%，较2018年的31.2%提升11.2个百分点，同比增长30%。 算上插电式混合动力汽车，纯电动汽车和插电式混合动力汽车在去年挪威所售新车中的比例，就达到了56%。 但与纯电动汽车销量同比增长30%不同，插电式混合动力汽车去年在挪威的销量下滑了27.3%

  SMT零件焊点空焊SMT零件焊点冷焊:用牙签轻拨零件引脚,若能拨动即为冷焊03SMT零件焊点短路(锡桥)04SMT零件缺件05SMT零件错件06SMT零件极性反或错造成燃烧或爆炸07SMT要件多件08SMT零件翻件:文字面朝下09SMT零件侧立:片式元件长s3mm,宽s1.5mm不超过五个(MI)10SMT零件墓碑:片式元件未端翘起11.SMT零件零件脚偏移:侧面偏移小于或等于可焊端宽度的1/212,SMT零件浮高:元件底部与基

  大家觉得咱们C2000板块该怎么样发展？比如：1、应该着重关注哪几个方面？2、围绕哪些主题进行探讨？3、组织什么样的活动？4、有哪些有趣的创意能应用在C2000板块的发展中来。活动截止时间：5月31日期待通过大家的激情碰撞，能够为C2000带来更多的活力！！！特别说明：对于有突出创意的网友，将获得TI赠送的给力礼物！TI超级便携音箱，俺们办公室的MM超级稀罕做工很精致的无线】板块

  51教程贴一律不看,我应该算高手了吧高手，有五层楼那么高吧起码6层哈哈回复沙发jishuaihu的帖子嗯嗯，这么说的话，我都成高手的高手了～～～因为我自己写教程了......回复楼主huo_hu的帖子我算高手，看我在六楼了。哈哈哈！undefined好吧，现在六楼了。。。那7楼是啥状况？一山还比一山高，是不是高手没法说，不过LZ已经不是新手了顶是这样回复8楼孤獨の快樂的帖子恩，应该是高手了正正的高手不会感觉自己是高手的

  求高手制作微波。需微波放射仪，微波接收仪，接收后处理成声音，声音用无线耳机接收，越简洁越好用纸牌做实验。成品费2万任务制作有奖励这是要干嘛呢？？？微波声音用无线耳机接收问题描述不清楚。。。哎呀，这就是传说中的私活呀？

  TMS320C6678多核定点和浮点数字信号处理器orporatingthenewandinnovativeC66xDSPcore,thisdevicecanrunatacorespeedofup

  Piccolo微控制器TMS320F2802x，TMS320F2802xx(Piccolo)微控制器(MCU)中文数据手册Piccolo微控制器中文数据手册

  电池组热管理系统模块设计（开关电源技术）

  ADI世健工业嘉年华——深度体验：ADI伺服电机控制方案

  解锁【W5500-EVB-Pico】，探秘以太网底层，得捷电子Follow me第4期来袭！

  有人说，2023年是经济下行的一年有人说，2023年是充满挑战的一年也有人说，2023年是充满希望的一年于米尔来说2023年是砥砺奋进的一年这一年 ...

  Ceva 联同汽车和边缘AI领域全新合作伙伴， 扩展业界领先 NPU IP 的人工智能生态系统

  Visionary ai公司用于增强相机应用的神经网络软件 ISP 和 ENOT ai公司神经网络优化工具及人工智能辅助工具现可用于 Ceva 的 NeuPro-M ...

  众多周知，TI Sitara系列在近10多年间推出了很多优秀的处理器，其中最具代表性的AM335x系列处理器，引领工业市场从MCU向MPU演进，帮助产业 ...

  瑞萨推出带有增强外设的RZ/G3S 64位微处理器， 应用于物联网边缘和网关设备

  新产品具有低至10µW的超低待机功耗和Linux快速启动功能2024 年 1 月 16 日，中国北京讯 - 全球半导体解决方案供应商瑞萨电子今日宣 ...

  网络视频传输协议有哪些，RTSP／RTMP／SRT／RTP之间特点下面详细的介绍：RTP协议（Real－time Transport Protocol）是一个网络传输协议，是 ...

  站点相关：嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科