热泵式空调的工作原理和核心构造

热泵式空调系统

随着新能源汽车，尤其是插电式混合动力（PHV）车型的普及，一个关键问题逐渐受到关注：在发动机不运行的EV模式下，车辆如何实现制暖？答案正是——热泵式空调系统。

今天，我们就带大家深入了解热泵式空调的工作原理、核心构造以及它为何成为新能源汽车制暖的不二选择。

Part.1

为什么需要热泵式空调？

传统燃油车在冬季制暖时，会利用发动机产生的余热加热冷却水，再通过暖风机将热量传递至空气，并通过鼓风机向车内输送暖风。而在PHV或EV（纯电动车）模式下，发动机通常处于停止状态，这意味着无法获取冷却水的热量，传统制暖方式失效。为了解决这一问题，新能源汽车搭载了热泵式空调系统，实现不依赖发动机也能高效制暖。

Part.2

热泵式空调原理大揭秘

热泵，通俗地说，就是“把热量从一个地方搬到另一个地方的设备”，这便是热泵式空调的基本原理。它的工作方式类似我们日常使用的空调或冰箱：冷媒在系统中流动，通过相变循环搬运热量，从而实现制冷与制热的切换。

在夏季，系统通过冷媒吸收车内的热量并将其排出至车外，实现降温；而在冬季，则从车外空气中吸收热量送入车内，实现加热。这套系统就像一个双向运行的“热能搬运工”，兼顾冷暖双用，是新能源汽车空调系统中兼顾效率与能耗的关键技术。

Part.3

热泵系统的三种循环模式

1制冷循环

与传统车用空调系统相似，热泵空调在制冷时通过压缩机驱动冷媒循环，冷媒在蒸发器中吸收车内热量，在室外热交换器中释放热量，降低车内温度。

不过，在PHV热泵系统中，制冷功能还有一项重要任务——为HV（高压）动力电池降温。电池温度过高会影响性能甚至引发安全风险，因此系统通过阀门切换，使冷媒流经电池周围，实现高效冷却。

此外，为了保护压缩机安全运行，系统中设置了集液器，防止液态冷媒误入压缩机造成损坏。

2制暖循环

在EV模式下制暖，系统无法从发动机获取热源，因此采用了关键组件——水冷冷凝器。

电动压缩机将冷媒压缩至高温，高温冷媒与冷却水在水冷冷凝器中进行热交换，冷却水被加热后流入加热器芯，再由鼓风机将热空气送入车内，实现加热。

在严寒环境（如低于-10℃）下，为保证制暖效果，系统会辅助启动发动机，利用其热量进一步加热冷却水，提升制暖能力。

3除湿循环

春秋等季节性潮湿天气下，系统可同时进行制暖与除湿。通过内部换向阀调节冷媒流向，实现制冷与制暖的组合运行，既保障温度舒适，也防止车窗起雾。

Part.4

核心部件一览

1电动压缩机

使用涡旋式结构，由一体式电动马达驱动。电源取自HV动力电池，并通过交流逆变器控制转速，实现高效制冷/制热。

2水冷冷凝器

这是热泵系统中关键的热交换组件。它采用高温冷媒与冷却水逆向流动的管路结构，大幅提升热交换效率，是EV模式制暖的“能量核心”。

Part.5

环保与舒适双赢的选择

相比传统依赖发动机余热的空调系统，热泵式空调在EV模式下依然具备独立的制暖能力，是新能源汽车不可或缺的关键技术之一。其高效能、低能耗、环保性强等特征，不仅提升了整车舒适性，也推动了节能减排目标的实现。

随着新能源汽车技术的发展，车载热管理系统也在不断进化。热泵式空调作为一种高效、环保、结构紧凑的热管理方案，为用户提供了更为舒适和节能的出行体验。

下一期【电装小百科】，我们将继续拆解另一项你可能忽略的关键零部件，敬请期待。

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