CO₂ 히트펌프 시스템 성능을 더욱 향상시키기 위해 단일 압축 2차 스로틀 직렬 공기 냉각기 전기 자동차 CO₂ 히트펌프 에어컨 시스템을 제안하였다. 실험을 통해 2차 스로틀 시스템과 기존 1차 스로틀 시스템이 동일 송풍 온도에 도달할 때 서로 다른 환경 온도 조건에서의 난방 성능을 비교하였고, 다양한 환경 온도에서 시스템 냉방 성능이 최적일 때 순환 특성을 연구하였다. 결과에 따르면 2차 스로틀을 사용하면 CO₂ 히트펌프 시스템의 에너지 소비를 효과적으로 줄이고 시스템 COP를 향상시킬 수 있으며, 환경 온도가 낮을수록 2차 스로틀 시스템의 장점이 더 뚜렷하다; 시스템 송풍 온도가 40 ℃, 환경 온도가 -20 ℃일 때 2차 스로틀 시스템은 1차 스로틀 시스템에 비해 소비 전력이 256.1 W 낮아졌으며(15.4% 감소), COP는 0.67 높아졌다(18.3% 향상). 2차 스로틀을 사용하는 CO₂ 히트펌프 에어컨 시스템은 -20 ℃의 신선 공기 환경에서 송풍 온도 40 ℃일 때 난방 COP가 4.33이며, 43 ℃의 신선 공기 환경에서 송풍 온도 23.6 ℃일 때 냉방 COP는 2.46에 달하며, 실외 환경 온도가 35 ℃를 초과하면 시스템 냉방 성능이 현저히 감소한다.

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