纯电动汽车是现代汽车产业发展的主要方向,其目前面临的关键问题是电池容量及续航里程有限。在电动汽车上应用热泵空调技术可以有效降低空调系统乃至整车的能耗,对电动汽车推广具有重要意义。本文针对热泵空调在低温环境下运行时出现的制热性能下降和制热量不足等问题,分别采用实验和仿真计算等手段,系统研究环境温度在-15℃~0℃范围内变化时电动汽车热泵空调系统的运行特点和影响因素,重点探索能提高系统低温制热性能的有效措施,主要完成了以下几方面的工作:对电动汽车及其空调系统的应用情况进行调研,深入研究了热泵空调系统的结构特点、工作原理和主要参数。对空调系统中常用工质的热物理性质、系统运行特点、成本安全性等因素进行了综合分析,确定了电动汽车热泵空调中所用的工质类型(分别选用R134a、R407C和R410A)。结合热泵空调系统在低温环境下的理想热力学循环过程,定量讨论了工质种类、冷凝温度、蒸发温度、蒸发器出口过热度、冷凝器出口过冷度及压缩机效率变化对系统制热性能的影响程度。研制了具有制冷/制热两种功能的电动汽车热泵空调系统,在大型环境舱内对其在低温环境下的制热性能开展实验研究。定量研究环境温度、压缩机转速、排量和工质种类等对系统及其主要部件性能的实际影响情况,并通过各种实验参数的调整来提高系统的低温制热性能。依据相关实验结果,在AMESim环境下建立热泵空调系统的仿真模型,通过仿真研究压缩机转速、环境温度、换热器进风条件、系统结构参数(包括压缩机排量,换热器管道水力直径,节流机构横截面积等)、加装冷凝器以及工质种类等因素对系统低温制热性能的影响,并确定其中能有效提高系统制热能力的措施。采用?分析的方法对电动汽车热泵空调系统的低温制热过程进行研究,较全面地分析热泵空调系统中各组成部件的?损失和系统?效率的变化规律,对系统的能量利用水平进行定量评价,找出系统中能量利用的不合理环节,为系统的结构改进和经济性能的提高提供依据。在AMESim和Simulink联合仿真的基础上,分别采用模糊控制的方法对压缩机转速和节流机构开度进行自动调节,从而实现对热泵空调系统制热量(电动车室温度)和工质流量的控制,并提出了基于冷凝器出口过冷度的节流模糊控制策略,通过改善冷凝器的换热情况来提高热泵空调系统的低温制热能力。