超臨界CO₂熱システムは、電気自動車の「低温時の航続距離低下」と「熱システム作動媒体の強い温室効果」という主要課題を解決する最適な技術の一つであり、電気自動車の多様なシナリオに結合する超臨界サイクルの複雑性、システム性能および運転安定性は充填量に強く依存している。シミュレーションにより、異なる運転条件下での超臨界CO₂熱システムにおけるCO₂充填量の定量的需要変化規則を研究した。特に環境温度、室内風量、外気風速という3つの重要因子が異なるモードにおけるシステム冷媒需要に与える影響メカニズムと定量的表現を重点的に研究し、非適合充填シナリオにおけるシステムの動的特性も検討した。結果は、ヒートポンプモードでは環境温度の上昇、室内風量の低下、外気風速の増加に伴い冷媒需要下限が増加し、その定量的影響幅はそれぞれ18.6％、6.16％、18.9％であった。冷房モードでは環境温度の低下、室内風量の低下、外気風速の増加に伴い冷媒需要下限が増加し、その定量的影響幅はそれぞれ7.03％、7.85％、2.27％であった。非適合充填条件下では、制御量と目標量の関係が潜在的に変化し、システムが制御不能となり、特別な状況下でのシステム不安定性を緩和するために冷媒分布調整が必要である。研究結果は、電気自動車の空調システムのレシーバータンク設計最適化、エネルギー効率および快適性向上に重要な参考価値を有する。

電気自動車;CO₂熱管理システム;充填量需要;システム不安定性