La calefacción invernal de la cabina de vehículos eléctricos depende del sistema de aire acondicionado del automóvil, que necesita aumentar rápidamente la temperatura del aire de salida hasta el valor establecido. Actualmente, los sistemas de aire acondicionado de automóviles utilizan comúnmente un ciclo de bomba de calor tipo Carnot inverso, que presenta un problema de insuficiente capacidad de calefacción en ambientes de baja temperatura, lo que provoca que la temperatura del aire de salida no pueda alcanzar rápidamente el valor establecido durante el arranque en frío. Para proporcionar suficiente capacidad de calefacción en condiciones de calefacción a baja temperatura, se utiliza un ciclo de bomba de calor con derivación de vapor caliente en lugar del ciclo de bomba de calor tipo Carnot inverso, desviando el refrigerante de alta presión hacia el lado de baja presión, aumentando la presión de succión del compresor y asegurando un funcionamiento estable del compresor en condiciones de calefacción a baja temperatura. Este artículo propone una idea de control de calefacción por etapas con derivación de vapor caliente, agregando una válvula de estrangulación de escape en el sistema para acortar el tiempo de establecimiento de la alta presión. Se estableció un modelo de simulación del ciclo de bomba de calor con derivación de vapor caliente basado en R290, y se construyó un banco de pruebas para calibrar el modelo de simulación. Se estudió por simulación la diferencia de rendimiento entre el ciclo de bomba de calor con derivación de vapor caliente y el ciclo de bomba de calor tipo Carnot inverso durante la calefacción a baja temperatura, y en base a esto se verificó el efecto de optimización de la estrategia de control. Los resultados muestran que en condiciones de baja temperatura de -25 ℃ y -20 ℃, el rendimiento de calefacción del ciclo de bomba de calor con derivación de vapor caliente es superior al ciclo de bomba de calor tipo Carnot inverso; en comparación con la estrategia de control antes de la optimización, la estrategia optimizada puede reducir el tiempo necesario para alcanzar la temperatura del aire de salida establecida en un 36%.

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