Für das R290-Wärmepumpensystem mit Flüssigkeitsspeicher in Elektrofahrzeugen wurde der Einfluss der Kältemittelfüllmenge auf den Systemzykluszustand und die Leistung im Regenerationszyklus- und Nachfüllzyklusmodus untersucht. Systemexperimentelle Untersuchungen zeigten, dass während einer Erhöhung der Füllmenge eine „Stabilisierungsphase“ existiert, in der sich der Systemzykluszustand im Wesentlichen nicht ändert und der COP seinen Maximalwert erreicht. Außerhalb dieser Phase steigen Kältemitteldampfdruck, Überkühlung und Eintrittstrockenheit des Verdampfers mit zunehmender Füllmenge, während die Überhitzung am Saug- und Druckausgang des Kompressors abnimmt. Die Bereiche der Stabilisierungsphase unterscheiden sich in den beiden Zyklusmodi (Regenerationszyklus 260～290 g, Nachfüllzyklus 270～300 g), hauptsächlich aufgrund der unterschiedlichen Kältemitteldichtungsverteilung im System. Basierend auf der Länge der Stabilisierungsphase wurde der effektive Flüssigkeitsspeicheranteil des Flüssigkeitsspeichers zu 35,6 % und 36,1 % berechnet, was als Leistungsbewertungskriterium für den Flüssigkeitsspeicher dienen kann. Eine weitere Analyse ergab, dass im erweiterten Füllmengenbereich einschließlich der Stabilisierungsphase eine Leistungsplattform existiert, bei der Kälteleistung und COP des Systems im Wesentlichen stabil bleiben und so der nutzbare Füllmengenbereich für optimale Leistung quantifiziert werden kann. Durch den Vergleich der Leistungsplattform in beiden Zyklusmodi kann die optimale gemeinsame Füllmenge für alle Betriebsbedingungen bestimmt werden, wobei 270 g als die beste Füllmenge für dieses System gilt. Extremumgebungstests zeigten, dass das System bei Heizbetrieb bei -20 ℃ und Kühlbetrieb bei 43 ℃ gute Leistungen erbringt, was die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Methode bestätigt.

Elektrofahrzeug; R290-Wärmepumpe; Flüssigkeitsspeicher; Füllmenge; Zykluseigenschaften