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[摘 要]在汽车的具体利用中，空调系统的作用发挥可以为汽车驾驶提供更为舒适的环境，所以空调系统性能建设必须要得到重视。近年来，随着环保理念和技术的应用，具备较高环保性能的新能源汽车在生活实践中的普及率有所加强，就新能源汽车的具体分析来看，其热泵空调系统的性能对其的具体驾驶体验有着重要的影响。为了更好的做新能源汽车热泵空调系统的性能优化，本文通过试验分析对影响热泵空调系统性能的具体因素做了研究。从研究结果来看，要实现热泵空调系统性能的优化和系统综合利用效果的提升，使用变频技术构建热泵空调变频系统现实意义十分的显著。
[关键词]新能源汽车；热泵空调系统；性能；影响因素；变频技术
中图分类号：U469.72；U463.851 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0290-02
随着环境问题的日渐突出，人们对于环保的关注度在普遍的加强，所以在具体的生活方式选择与物品利用方面，环保性产品的比重在不断的加大。新能源汽车在能源能节约和环境保护方面具有显著的优势，所以国家大力提倡新能源汽车的生产，也正是因为如此，新能源汽车的市场占有率在逐年升高。就新能源汽车的具体发展来看，要想进一步的提高其市场份额，必须要做好新能源汽车的功能设计和优化，使其为驾驶人员提供更为舒适和优越的驾驶环境。空调系统是汽车驾驶环境改善的重要保障，分析目前的新能源汽车，其空调系统的运行还存在着能效比低下，对汽车实际使用要求不能满足的情况，所以具体分析新能源汽车空调系统的性能影响因素并对其做出改善，这于新能源汽车的技术进步和质量发展有重要的意义。
一.新能源汽车热泵空调系统
热泵空调系统是新能源汽车具体使用中发挥重要作用的系统之一，一般采用的是机组一体化的形式。对汽车的热泵空调系统做具体的分析，其工作的时候由电池做直流电的提供。在系统中，具有重要作用的压缩机布置在空调的中部位置，采用的主要是电动变速卧式涡旋压缩机；空调的前部布置的是冷凝器，后部布置的是蒸发器，冷凝风机和蒸发风机均采用交流电机做具体的控制。
对热泵空调系统工作做具体的分析，在系统运行的时候，利用四通换向阀，单向阀以及电磁阀切换制冷剂使其实现制冷，制热或者是除霜的功能。在制冷或者是制热模式下，电磁阀会关闭，利用单向阀实现对制冷剂在热力膨胀阀内的单向流动。在除霜模式下，电磁阀开启，压缩机排出的高温高压气体会直接流入车外的换热器，从而达到为冷凝器快速除霜的效果。
二.试验样机与试验方案
为了更加准确的判断新能源汽车热泵空调系统性能的影响因素，決定利用试验分析法对具体的影响因素做说明。为此，准备试验样机并确定试验方案十分的必要。从新能源汽车热泵空调系统的基本运行原理入手研制试验样机，考虑到相同条件下制热量要低于制冷量，所以为了满足新能源汽车室内制热量的需求，样机在制热工况时，车内换热器部分采用单向阀，这样便可以实现车内制热工况比制冷工况多两排换热管路，由此达到了增大换热面积的目的。为了保证试验结果的可靠性，试验样机中采用的设备要具有振动小，噪声低，能效比高和可靠性强的显著特点。
确定了具体的试验样机后，接下来的工作便是做具体的试验方案规划和制定。考虑到具体的试验内容，具体的试验方案有三个：1）将冷凝风机和蒸发风机的频率均保持在50Hz的稳定值，对压缩机的频率在35至75Hz的范围内进行调节，具体调节每隔5Hz进行一次。2）将压缩机的频率维持在75Hz这个固定值，冷凝风机的频率保持在50Hz的固定值，实现蒸发风机在25至50Hz范围内的调节，具体调节每隔5Hz进行一次。3）将压缩机的频率维持在75Hz这个固定值，蒸发风机的频率保持在50Hz的固定值，实现冷凝风机在25至50Hz范围内的调节，具体调节每隔5Hz进行一次。在每一次频率调节后，机组运行稳定即可对具体的数据进行记录。
三.试验结果与分析
利用样机和具体的试验方案对热泵空调系统性能的具体影响因素做了详细的分析，发现压缩机的频率和风机的频率对空调系统的四个方面有着比较显著的影响，以下是关于具体影响的试验结果分析和研究。
（一）压缩机频率，风机频率对吸排气压力的影响
就具体的试验分析来看，压缩机的频率和风机的频率对空调系统吸排气压力会产生显著的影响。对试验中的数据做具体统计并作曲线绘制发现当压缩机的频率不断增大，压缩机排气压力会有显著的加强，吸气压力会有明显的缩小。蒸发风机的频率变化基本不会影响到压缩机的吸排气压，但是冷凝风机的频率对压缩机排气压力的影响比较的显著。以下是具体的变化图。
从具体的试验数据分析来看，当压缩机的频率由30升至55，再升至80的过程中，其转速也在不断的加大，而随着转速的加大，排气量出现了明显的上升，此时，进入到冷凝器内部的制冷剂流量会有所增加，排气的温度会随之升高，排气压力在向2.50MPa靠近，同时，吸气压力会出现降低的情况。综合分析此种情况的产生，主要是因为在压缩机转速增大的情况下，蒸发器带走的制冷剂量会变大，这会导致蒸发器压力和蒸发器温度的下降，由此出现吸气压力的降低。在具体分析中还发现在冷凝风机频率增大的同时排气压力会有非常迅速的减小，导致此种情况的主要原因是冷凝风机的转速增大带走了冷凝器大量的热量，这导致了冷凝器出口温度的降低，所以排气温度也会发生降低。通过压缩机频率和风机频率对吸排气压力的具体影响分析可知，空调系统的性能提升需要降低排气压力，而此目的可以通过减小压缩机频率，增加冷凝风机频率来实现。
（二）压缩机频率，风机频率对系统输入功率的影响
经过试验分析发现压缩机频率和风机的频率对系统的输入功率也有比较显著的影响。分析具体的数据变化可知在压缩机频率不断增大的过程中，空调系统输入的功率会迅速的加大，而且随着蒸发风机频率的增大，系统输入功率也会发生逐渐增大的情况，冷凝风机的频率在增大的过程中，系统输入的功率会发生先减小在增大的情况。 对试验结果做具体的分析可知，压缩机频率的增大会导致压缩机排气压力的显著增加，此时吸气压力会有明显的减小，风扇电机的频率会处在不变的状态，所以空调系统的输入功率会呈现迅速增大的局面。再者，因为蒸发风机的频率对压缩机吸排气压力的影响不大，所以在在蒸发风机频率增大的同时，其输入的功率也会增大，而相对于压缩机的输入功率来讲，因为其值比较的小，所以空调系统的整体输入功率会不断的增大，但是增幅量比较的小。冷凝风机的频率在增大的同时压缩机的吸气压力变化不大但是排气压力会有明显的下降，此时的压缩机输入功率会发生下降，冷凝风机的输入功率会有所提升。当冷凝风机的频率比较低时，压缩机输入功率的下降值会比冷凝风机输入功率上升值更大，所以系统的总输入功率会发生缓慢的下降。当冷凝风机的频率处在比较高的状态时，压缩机输入功率下降的值会明显的小于冷凝风机输入功率的上升值，此时的空调系统总输入功率会呈现缓慢上升的趋势。
（三）压缩机频率，风机频率对系统制冷/制热量的影响
从具体的试验分析来看，压缩机频率和风机的频率对空调系统制冷/制热量也会产生比较显著的影响。分析具体的试验数据，当压缩机的频率发生明显增大的时候，空调系统的制冷/制热量会发生迅速的提升，而且随着风扇电机频率的增大，系统的制冷/制热量会出现先缓慢增大后保持基本不变的情况。
上面三个图示根据试验数据绘制的制冷/制热量岁压缩机频率变化的曲线图，随蒸发风机频率变化的曲线图和随冷凝风机频率变化的曲线图。具体分析曲线变化图可知空调系统制冷量主要的影响因素是压缩机的制冷量，而且在压缩机的具体运行中，其制冷量是一个定值，其容积输出量和压缩机的频率成正比，也就是说在压缩机的功率频率加大的情况下，空调系统的制冷量会有非常明显的增大。除此之外，影响空调系统制冷/制热量的因素还有热转换器的换热效果。当风扇的电机频率增大的时候，换热器空气侧表面的传热系数会出新明显的增大，此时换热器传热系数的整体值会有明显的增大，所以制冷剂在换热器内做热交换的量会显著的增加，系统的制冷/制热量会增加。但是在风扇的电机频率比较大的时候，传热系数是基本保持不变的，所以系统的制冷/制热量也会保持在相对平稳的状态。基于此，要做制冷/制热量的有效提升，需要对压缩机的频率进行增加，而蒸发风机有冷凝风机的频率则要保持适当的范围值。
（四）压缩机频率，风机频率对系统能效比的影响
压缩机的频率和风机的频率对空调系统的能效比也有着十分显著的影响。具体分析试验结果，当压缩机的频率在增大的时候，空调系统的能效比会出现逐渐增大的情况，当压缩机的频率额定在60Hz的时候，能效比达到最大值，之后便会开始出现下降的情况。随着风扇电机频率的增大，空调系统的能效比也会呈现先增大后减小的趋势。
分析具体的情况可知，在压缩机的频率处于增大情况时，空调系统的制冷/制热量的增长速度要比输入功率的增长速度高，此时的系统能效比会有显著的增加，当功率在60Hz做额定的时候，制冷/制热量的增长速度会小于输入功率的增长速度，此时的能效比会有所下降。随着蒸发机频率不断的增大，开始的时候制冷/制热量和输入功率都表现的比较大，而且制冷/制热量的增长速度和输入功率的增长速度相比要略高，此时的能效比会缓慢的增大，当频率发生继续增大的时候，制冷/制热量会处在一个相对不变范围内，此时的输入功率依然在继续增大，所以效能比会下降。在冷凝风机的频率出现增大的时候，空调系统的制冷/制热量先增大后保持不便，此时的输入功率会出现先减小后增加的情况，因此能效比也会出现先增大再减小的趋势。就上述的分析来看，为了对空调系统的效能比做提升，压缩机的频率、蒸发风机的频率以及冷凝风机的频率都需要保持在一定的范围之内。
结束语：
综上所述，通过新能源汽车热泵空调系统的具体分析发现，影响空调系统具体性能的主要因素是压缩机的频率，冷凝风机的频率和蒸发风机的频率。这三者的频率变动对空调系统的吸排气、输入功率、制冷/制热量以及能效比都有着突出的影响，所以做好三者的频率优化控制十分的必要。通过试验的具体分析发现，当三者的具体频率稳定在一定范围内后空调系统的应用性能会达到最佳，所以利用變频技术对系统要素做控制现实意义显著。
参考文献
[1]魏名山，彭发展，黄海圣，等.斜盘式及涡旋式压缩机对电动汽车热泵空调系统制热性能的影响[J].北京理工大学学报，2016，36（1）：13-18.
[2]梁志豪，巫江虹，金鹏，等.电动汽车热泵空调系统结霜特性及除霜策略[J].兵工学报，2017，38（1）：168-176.
[3]陈通.纯电动汽车热泵空调系统性能研究及优化[D].中原工学院，2016.
[4]张皓，赵家威，施骏业，等.电动汽车热泵空调系统采暖性能的试验研究[J].制冷技术，2017，37（3）：39-42.
[5]周光辉，李海军，李旭阁，等.纯电动汽车超低温热泵型空调系统性能试验研究[J].制冷与空调，2016，16（7）：73-77.
[6]胡爱军，程勋，李延锋.电动汽车热泵空调系统设计优化及试验研究[J].制冷，2017，36（3）：1-7.
[关键词]新能源汽车；热泵空调系统；性能；影响因素；变频技术
中图分类号：U469.72；U463.851 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0290-02
随着环境问题的日渐突出，人们对于环保的关注度在普遍的加强，所以在具体的生活方式选择与物品利用方面，环保性产品的比重在不断的加大。新能源汽车在能源能节约和环境保护方面具有显著的优势，所以国家大力提倡新能源汽车的生产，也正是因为如此，新能源汽车的市场占有率在逐年升高。就新能源汽车的具体发展来看，要想进一步的提高其市场份额，必须要做好新能源汽车的功能设计和优化，使其为驾驶人员提供更为舒适和优越的驾驶环境。空调系统是汽车驾驶环境改善的重要保障，分析目前的新能源汽车，其空调系统的运行还存在着能效比低下，对汽车实际使用要求不能满足的情况，所以具体分析新能源汽车空调系统的性能影响因素并对其做出改善，这于新能源汽车的技术进步和质量发展有重要的意义。
一.新能源汽车热泵空调系统
热泵空调系统是新能源汽车具体使用中发挥重要作用的系统之一，一般采用的是机组一体化的形式。对汽车的热泵空调系统做具体的分析，其工作的时候由电池做直流电的提供。在系统中，具有重要作用的压缩机布置在空调的中部位置，采用的主要是电动变速卧式涡旋压缩机；空调的前部布置的是冷凝器，后部布置的是蒸发器，冷凝风机和蒸发风机均采用交流电机做具体的控制。
对热泵空调系统工作做具体的分析，在系统运行的时候，利用四通换向阀，单向阀以及电磁阀切换制冷剂使其实现制冷，制热或者是除霜的功能。在制冷或者是制热模式下，电磁阀会关闭，利用单向阀实现对制冷剂在热力膨胀阀内的单向流动。在除霜模式下，电磁阀开启，压缩机排出的高温高压气体会直接流入车外的换热器，从而达到为冷凝器快速除霜的效果。
二.试验样机与试验方案
为了更加准确的判断新能源汽车热泵空调系统性能的影响因素，決定利用试验分析法对具体的影响因素做说明。为此，准备试验样机并确定试验方案十分的必要。从新能源汽车热泵空调系统的基本运行原理入手研制试验样机，考虑到相同条件下制热量要低于制冷量，所以为了满足新能源汽车室内制热量的需求，样机在制热工况时，车内换热器部分采用单向阀，这样便可以实现车内制热工况比制冷工况多两排换热管路，由此达到了增大换热面积的目的。为了保证试验结果的可靠性，试验样机中采用的设备要具有振动小，噪声低，能效比高和可靠性强的显著特点。
确定了具体的试验样机后，接下来的工作便是做具体的试验方案规划和制定。考虑到具体的试验内容，具体的试验方案有三个：1）将冷凝风机和蒸发风机的频率均保持在50Hz的稳定值，对压缩机的频率在35至75Hz的范围内进行调节，具体调节每隔5Hz进行一次。2）将压缩机的频率维持在75Hz这个固定值，冷凝风机的频率保持在50Hz的固定值，实现蒸发风机在25至50Hz范围内的调节，具体调节每隔5Hz进行一次。3）将压缩机的频率维持在75Hz这个固定值，蒸发风机的频率保持在50Hz的固定值，实现冷凝风机在25至50Hz范围内的调节，具体调节每隔5Hz进行一次。在每一次频率调节后，机组运行稳定即可对具体的数据进行记录。
三.试验结果与分析
利用样机和具体的试验方案对热泵空调系统性能的具体影响因素做了详细的分析，发现压缩机的频率和风机的频率对空调系统的四个方面有着比较显著的影响，以下是关于具体影响的试验结果分析和研究。
（一）压缩机频率，风机频率对吸排气压力的影响
就具体的试验分析来看，压缩机的频率和风机的频率对空调系统吸排气压力会产生显著的影响。对试验中的数据做具体统计并作曲线绘制发现当压缩机的频率不断增大，压缩机排气压力会有显著的加强，吸气压力会有明显的缩小。蒸发风机的频率变化基本不会影响到压缩机的吸排气压，但是冷凝风机的频率对压缩机排气压力的影响比较的显著。以下是具体的变化图。
从具体的试验数据分析来看，当压缩机的频率由30升至55，再升至80的过程中，其转速也在不断的加大，而随着转速的加大，排气量出现了明显的上升，此时，进入到冷凝器内部的制冷剂流量会有所增加，排气的温度会随之升高，排气压力在向2.50MPa靠近，同时，吸气压力会出现降低的情况。综合分析此种情况的产生，主要是因为在压缩机转速增大的情况下，蒸发器带走的制冷剂量会变大，这会导致蒸发器压力和蒸发器温度的下降，由此出现吸气压力的降低。在具体分析中还发现在冷凝风机频率增大的同时排气压力会有非常迅速的减小，导致此种情况的主要原因是冷凝风机的转速增大带走了冷凝器大量的热量，这导致了冷凝器出口温度的降低，所以排气温度也会发生降低。通过压缩机频率和风机频率对吸排气压力的具体影响分析可知，空调系统的性能提升需要降低排气压力，而此目的可以通过减小压缩机频率，增加冷凝风机频率来实现。
（二）压缩机频率，风机频率对系统输入功率的影响
经过试验分析发现压缩机频率和风机的频率对系统的输入功率也有比较显著的影响。分析具体的数据变化可知在压缩机频率不断增大的过程中，空调系统输入的功率会迅速的加大，而且随着蒸发风机频率的增大，系统输入功率也会发生逐渐增大的情况，冷凝风机的频率在增大的过程中，系统输入的功率会发生先减小在增大的情况。 对试验结果做具体的分析可知，压缩机频率的增大会导致压缩机排气压力的显著增加，此时吸气压力会有明显的减小，风扇电机的频率会处在不变的状态，所以空调系统的输入功率会呈现迅速增大的局面。再者，因为蒸发风机的频率对压缩机吸排气压力的影响不大，所以在在蒸发风机频率增大的同时，其输入的功率也会增大，而相对于压缩机的输入功率来讲，因为其值比较的小，所以空调系统的整体输入功率会不断的增大，但是增幅量比较的小。冷凝风机的频率在增大的同时压缩机的吸气压力变化不大但是排气压力会有明显的下降，此时的压缩机输入功率会发生下降，冷凝风机的输入功率会有所提升。当冷凝风机的频率比较低时，压缩机输入功率的下降值会比冷凝风机输入功率上升值更大，所以系统的总输入功率会发生缓慢的下降。当冷凝风机的频率处在比较高的状态时，压缩机输入功率下降的值会明显的小于冷凝风机输入功率的上升值，此时的空调系统总输入功率会呈现缓慢上升的趋势。
（三）压缩机频率，风机频率对系统制冷/制热量的影响
从具体的试验分析来看，压缩机频率和风机的频率对空调系统制冷/制热量也会产生比较显著的影响。分析具体的试验数据，当压缩机的频率发生明显增大的时候，空调系统的制冷/制热量会发生迅速的提升，而且随着风扇电机频率的增大，系统的制冷/制热量会出现先缓慢增大后保持基本不变的情况。
上面三个图示根据试验数据绘制的制冷/制热量岁压缩机频率变化的曲线图，随蒸发风机频率变化的曲线图和随冷凝风机频率变化的曲线图。具体分析曲线变化图可知空调系统制冷量主要的影响因素是压缩机的制冷量，而且在压缩机的具体运行中，其制冷量是一个定值，其容积输出量和压缩机的频率成正比，也就是说在压缩机的功率频率加大的情况下，空调系统的制冷量会有非常明显的增大。除此之外，影响空调系统制冷/制热量的因素还有热转换器的换热效果。当风扇的电机频率增大的时候，换热器空气侧表面的传热系数会出新明显的增大，此时换热器传热系数的整体值会有明显的增大，所以制冷剂在换热器内做热交换的量会显著的增加，系统的制冷/制热量会增加。但是在风扇的电机频率比较大的时候，传热系数是基本保持不变的，所以系统的制冷/制热量也会保持在相对平稳的状态。基于此，要做制冷/制热量的有效提升，需要对压缩机的频率进行增加，而蒸发风机有冷凝风机的频率则要保持适当的范围值。
（四）压缩机频率，风机频率对系统能效比的影响
压缩机的频率和风机的频率对空调系统的能效比也有着十分显著的影响。具体分析试验结果，当压缩机的频率在增大的时候，空调系统的能效比会出现逐渐增大的情况，当压缩机的频率额定在60Hz的时候，能效比达到最大值，之后便会开始出现下降的情况。随着风扇电机频率的增大，空调系统的能效比也会呈现先增大后减小的趋势。
分析具体的情况可知，在压缩机的频率处于增大情况时，空调系统的制冷/制热量的增长速度要比输入功率的增长速度高，此时的系统能效比会有显著的增加，当功率在60Hz做额定的时候，制冷/制热量的增长速度会小于输入功率的增长速度，此时的能效比会有所下降。随着蒸发机频率不断的增大，开始的时候制冷/制热量和输入功率都表现的比较大，而且制冷/制热量的增长速度和输入功率的增长速度相比要略高，此时的能效比会缓慢的增大，当频率发生继续增大的时候，制冷/制热量会处在一个相对不变范围内，此时的输入功率依然在继续增大，所以效能比会下降。在冷凝风机的频率出现增大的时候，空调系统的制冷/制热量先增大后保持不便，此时的输入功率会出现先减小后增加的情况，因此能效比也会出现先增大再减小的趋势。就上述的分析来看，为了对空调系统的效能比做提升，压缩机的频率、蒸发风机的频率以及冷凝风机的频率都需要保持在一定的范围之内。
结束语：
综上所述，通过新能源汽车热泵空调系统的具体分析发现，影响空调系统具体性能的主要因素是压缩机的频率，冷凝风机的频率和蒸发风机的频率。这三者的频率变动对空调系统的吸排气、输入功率、制冷/制热量以及能效比都有着突出的影响，所以做好三者的频率优化控制十分的必要。通过试验的具体分析发现，当三者的具体频率稳定在一定范围内后空调系统的应用性能会达到最佳，所以利用變频技术对系统要素做控制现实意义显著。
参考文献
[1]魏名山，彭发展，黄海圣，等.斜盘式及涡旋式压缩机对电动汽车热泵空调系统制热性能的影响[J].北京理工大学学报，2016，36（1）：13-18.
[2]梁志豪，巫江虹，金鹏，等.电动汽车热泵空调系统结霜特性及除霜策略[J].兵工学报，2017，38（1）：168-176.
[3]陈通.纯电动汽车热泵空调系统性能研究及优化[D].中原工学院，2016.
[4]张皓，赵家威，施骏业，等.电动汽车热泵空调系统采暖性能的试验研究[J].制冷技术，2017，37（3）：39-42.
[5]周光辉，李海军，李旭阁，等.纯电动汽车超低温热泵型空调系统性能试验研究[J].制冷与空调，2016，16（7）：73-77.
[6]胡爱军，程勋，李延锋.电动汽车热泵空调系统设计优化及试验研究[J].制冷，2017，36（3）：1-7.