新能源汽車與傳統汽車在系統構成上存在着差别，不同類型的新能源汽車汽車又有不同的特點。就純電動汽車而言，沒有發動機作為空調壓縮機的動力源，也無法利用發動機餘熱以達到取暖以及除霜的效果。而對于混合動力汽車來說，發動機因其控制策略決定不能随時作為制冷壓縮的動力源或制熱的熱源。因此兩者的空調系統又不完全相同。但從原理上說，新能源汽車空調系統和傳統燃油汽車空調系統基本相同。

一、制冷系統

電動汽車的制冷系統與傳統動力汽車基本相同，由壓縮機、冷凝器、蒸發器、冷卻風扇、鼓風機、膨脹閥、儲液幹燥器和高低壓管路附件等組成。傳統汽車空調壓縮機由發動機傳動帶通過電磁離合器帶動，而電動汽車采用電動壓縮機，由動力電池提供的高壓電驅動。

汽車空調工作時，壓縮機受高壓電驅動，吸入從蒸發器出來的低溫低壓的氣态制冷劑，經壓縮，制冷劑的溫度和壓力升高，并被送入冷凝器。在冷凝器内，高溫高壓的氣态制冷劑把熱量傳遞給經過冷凝器的車外空氣而液化，變成液體。液态制冷劑流經膨脹閥，溫度和壓力降低，并進入蒸發器。在蒸發器内，低溫低壓的液态制冷劑吸收經過蒸發器的車内空氣的熱量而蒸發，變成氣體。氣體又被壓縮機吸入進行下一輪循環。這樣，通過制冷劑在系統内的壓縮-冷凝-膨脹-蒸發循環，不斷吸收車内空氣的熱量并排到車外空氣中，使車内空氣的溫度逐漸下降。

二、制熱系統

目前，電動汽車空調制熱系統主要有兩種類型：PTC熱敏電阻加熱器和熱泵系統。不同類型的制熱系統的工作原理有很大區别。

1.PTC熱敏電阻型加熱系統

PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫，即正的溫度系數，泛指正溫度系數很大的半導體材料或元器件。簡單說，就是通過給熱敏電阻通電，使得電阻發熱來提高溫度。我們日常生活中用到的電燙鬥、卷發燙發器等，都是這個原理。現在國内大部分電動汽車采用的是PTC制熱，有些車型采用PTC直接将冷空氣加熱，這種方式的效率較高，但是高壓進入駕駛艙帶來安全隐患，因此目前多采用水為介質，PTC将水加熱後送到空調風道的加熱芯體，再經鼓風機把暖風吹向車廂内。

用水作為介質的制熱系統由鼓風機、電加熱器(PTC)、 加熱器水泵、加熱器芯體等組成。當自動空調系統處于加熱模式時，加熱器在高壓電的作用下對冷卻液進行加熱，高溫冷卻液被加熱器水泵抽入加熱器芯。同時，冷暖溫度控制電機将風門旋轉至采暖位置，氣流在鼓風機的作用下流過加熱器芯，産生熱量傳遞。外部空氣在進入乘客艙前，與加熱後的空氣混合，吹出舒适的暖風。雖然這種做法效制熱率會有所降低，但是安全性是有保證的，也是目前的主流。

PTC制熱最大的不足就是耗電，從而影響純電動汽車的續航，特别是在寒冷的冬天。以一個2kW的PTC為例，全功率工作一個小時要消耗掉2kWh電。如果按一輛車行駛百公裡耗電15kWh計，2kWh就将損失13公裡的續航裡程。 很多北方車主抱怨電動汽車續航裡程縮水太多，部分原因就在于PTC制熱耗電上。再加上冬天寒冷天氣下，動力電池内的物質活性下降，放電效率不高，續航裡程也會打折。

2.熱泵系統

PTC制熱是将電能轉化為熱能，是制造熱量，在極緻情況下，也隻能實現100%的能量轉換，耗費1焦耳的能量，最多隻能提供1焦耳的熱量， 而熱泵，是搬運熱量，可以使用1焦耳的能量，從更冷地方移動大于1焦耳的能量，因此在耗電量上要大為節省。

熱泵的基本原理和家用空調一樣，低沸點的制冷劑經過節流閥減壓之後蒸發，從較低溫處（車外）吸熱，然後經壓縮機将蒸汽壓縮，使溫度升高，在經過冷凝器時放出吸收的熱量而液化後，再回到節流閥處。如此循環工作能不斷地把熱量從溫度較低的地方轉移給溫度較高（需要熱量）的地方。

使用熱泵除了可以降低車内制熱耗能，還可以幫助電動汽車其它部件的熱管理。當前，很多電動汽車将駕駛艙的空調和電池包熱管理、電驅動系統熱管理結合到一起。比如，特斯拉、吉利就可以将電機的發熱轉移到駕駛艙的制熱上。

熱泵的好處是顯而易見的，但是國内大部分電動汽車采用的還是PTC，主要有以下原因：

①室外溫度過低的時候，制暖效果一般。在室外環境溫度靠近-18 ℃時，耗費1焦耳的能量，也大概隻能搬運1焦耳的熱量。另外，當熱泵從室外低溫的空氣中獲取熱量時，空氣中的水分會凝結并凍結在室外交換器上，系統就必須階段性地除去這些冰霜。當外面空氣極端寒冷時，熱泵取暖有可能不如PTC的取暖器。

②價格較貴。熱泵空調單車價格3000元左右，比傳統空調隻高出1000元。但由于需求量的提升成本将會大幅度下降，搭載熱泵空調将是一個趨勢。

為了解決以上問題，有的企業提供了噴氣增焓技術，解決了低溫制熱衰減問題，能在零下20-25度有效制熱。和傳統不帶噴氣增焓功能相比，該技術可使能耗降低10%-15%，跟PTC加熱比較，則可以降低超過50%的能耗，增大電動汽車的續航裡程。

三、通風控制系統

通風控制系統上的各種位置可使模式閥門通過風道混合或引入冷風、熱風和外部空氣，通過操作空調面闆上的送風模式開關，可以将氣流由風道系統和出風口将空氣輸送到乘客室。

在`AUTO(自動)”模式中會自動選擇相應的模式狀态，使用"MODE(模式)”按鈕可更改車輛的送風模式。如果當前顯示一個送風模式，則按“MODE(模式)”按鈕可選擇下一送風模式。

空氣流向安下列模式進行改變：

吹面——通過儀表中央出風口送風

雙向——通過儀表中央出風口、吹腳出風口送風

吹腳——通過腳部出風口送風

混合——通過腳部、除霜出風口送風

除霜——除霜出風口送風

四、電動汽車空調系統的控制

電動汽車VCU采集到空調A/C開關信号、空調壓力開關信号、蒸發器溫度信号、風速信号以及環境溫度信号，經過運算處理形成控制信号，通過CAN總線傳輸給空調控制器，由空調控制器控制空調壓縮機高壓電路的斷通，如下圖所示。

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