电动汽车R290回热-补气耦合热泵性能实验研究

摘要

为解决电动汽车R290热泵系统在宽温区工况下制热与制冷性能难以协同优化的问题，提出了一种适用于电动汽车R290制冷剂补气-回热耦合式热泵系统。该系统采用一个中间换热器耦合补气循环经济器与回热循环回热器的功能，可以实现两种循环灵活切换。通过宽温区工况下的实验与理论分析，验证系统的性能优势。结果表明：制热工况补气循环制热量与性能系数(COP)均优于回热循环，-30℃环境下，补气循环制热量较回热循环提升44.4%,COP提升7.4%;制冷工况回热循环COP高于补气循环，50℃环境下，回热循环COP较补气循环提升7.6%。进一步分析中间换热器特性，宽温区工况下，回热器的换热量较大，(火用)效率较低，故耦合中间换热器的选型应优先满足回热循环工况条件。基于不同工况的实验结果，提出了回热器的传热与压降特性评价方法，并得到了相应的经验关系式。该研究为电动汽车热泵系统的能效提升与全气候适应性设计提供了理论与实验参考。

关键词

电动汽车 / R290制冷剂 / 热泵 / 补气循环 / 回热循环

基金资助

中国科学院国际伙伴计划资助项目(174GJHZ2023065GC); 长春市科技发展计划资助项目(23SH19); 中国博士后科学基金资助项目(2024M763358)