Зимний обогрев салона электромобиля зависит от автомобильной системы кондиционирования воздуха и требует быстрого повышения температуры воздуха на выходе до заданного значения. В настоящее время в автомобильных системах кондиционирования обычно используется обратный контур теплового насоса Карно, который в условиях низких температур испытывает недостаток теплоотдачи, что приводит к неспособности быстрого достижения заданной температуры воздуха при холодном запуске. Для обеспечения достаточного количества тепла в условиях низкотемпературного обогрева автомобильной системы кондиционирования применяется тепловой насос с байпасом горячего газа вместо теплового насоса обратного типа Карно, при котором хладагент высокого давления направляется в сторону низкого давления, что повышает давление всасывания компрессора и обеспечивает стабильную работу компрессора в условиях низкотемпературного обогрева. В статье предлагается поэтапный метод управления обогревом с байпасом горячего газа, в систему добавлен выпускной дроссельный клапан, что сокращает время создания высокого давления. Создана модель теплового насоса с байпасом горячего газа на основе R290 и построен экспериментальный стенд для калибровки модели. Проведено моделирование для изучения различий в производительности в условиях низкотемпературного обогрева между системой с байпасом горячего газа и обратным тепловым насосом Карно, а также проверена эффективность оптимизированной стратегии управления. Результаты показывают, что при низких температурах -25 ℃ и -20 ℃ тепловой насос с байпасом горячего газа имеет более высокую эффективность обогрева, чем обратный тепловой насос Карно; в сравнении с исходной стратегией оптимизированная стратегия управления сокращает время достижения заданной температуры воздуха на 36%.

автомобильный кондиционер; байпас горячего газа; стратегия управления; низкотемпературный обогрев; температура воздуха на выходе