電気自動車エアコンの低温暖房シーンに向けた熱ガスバイパス型熱ポンプサイクル制御戦略の研究

Zhang Tian ,  

Kan Wang ,  

Li Yalun ,  

Zhang Hui ,  

Ruan Xun ,  

Cao Haomin ,  

Ding Guoliang ,  

摘要

電気自動車のキャビンの冬季暖房は車載エアコンシステムに依存しており、吹出口温度を設定値まで迅速に上げる必要があります。現在、車載エアコンシステムは一般的に逆カルノー型熱ポンプサイクルを採用していますが、低温環境下では暖房量が不足しており、コールドスタート時に吹出口温度が設定値に迅速に到達しない問題があります。車載エアコンシステムが低温暖房条件下で十分な暖房量を提供するために、高圧側冷媒を低圧側にバイパスする熱ガスバイパス型熱ポンプサイクルが逆カルノー型熱ポンプサイクルに代わって採用されており、圧縮機の吸気圧力を上げることで低温暖房条件での圧縮機の安定運転を確保します。本稿では段階的な熱ガスバイパス暖房制御の考え方を提案し、システムに排気絞り弁を追加して高圧の立ち上がり時間を短縮しました。R290を用いた熱ガスバイパス型熱ポンプサイクルのシミュレーションモデルを構築し、試験台を用いてモデルの較正を行いました。シミュレーションにより、低温暖房時における熱ガスバイパス型と逆カルノー型熱ポンプサイクルの性能差を検討し、それに基づいて制御戦略の最適化効果を検証しました。結果は-25 ℃および-20 ℃の低温条件で熱ガスバイパス型熱ポンプサイクルが逆カルノー型より暖房性能が優れ、最適化制御戦略は設定温度への到達時間を36%短縮できることを示しました。

关键词

車載エアコン;熱ガスバイパス;制御戦略;低温暖房;吹出口温度

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