纯电动汽车结构与原理，纯电动汽车的空调制热时的原理是什么

谢谢悟空小秘书的邀请纯电动汽车结构与原理！

目前，纯电动汽车空调制热系统有两种类型：PTC热敏电阻加热器和热泵系统。不同类型的制热系统的工作原理有很大区别。

PTC热敏电阻型加热系统的生热原理比较简单，也比较容易理解，与电炉丝类似，都是靠电流通过电阻生热，唯一的区别是电阻的材质。电炉是用普通的电阻丝，而纯电动汽车上用的PTC是一种半导体热敏电阻。由于PTC加热器具有结构简单、成本低、制热快等特点，目前已被纯电动汽车（尤其是中低端车型）广泛采用。当然也有例外，定位中高端的蔚来ES8依然采用了PTC暖风系统，而且装了两个PTC加热器。

由于PTC加热器的缺点也很明显：热能利用率低，耗电量大，对纯电动汽车续航里程有很大影响，因此，一些中高端纯电动汽车，为了降低加热系统对续航里程的影响，不得已而采用热泵空调系统。

热泵暖风系统的工作原理图

热泵的功能是将低温热源的热能转移到高温热源的，工作原理与空调制冷系统类似，只是热量转移的方向正好相反。空调制冷时，是将室内的热量转移到室外，而热泵制热系统则是将车外的热量转移到车内。热泵制热系统一般都与空调制冷系统融合在一起，通过阀门控制热量的转移路径。另外，制热时，能有效利用动力电池冷却系统的预热。在这方面类似与传统汽车的暖风系统。因此，与PTC加热器相比，热泵系统的热效率更高，能耗更低，对续航里程的影响相对小一些。但劣势也很明显：结构复杂、成本高、制热速度慢，尤其是在低温条件下，加热效果差。

基于以上，在一些中高端纯电动车，为了保证车厢内的温度，往往采用热泵+PTC的混合模式。在刚起步阶段，由于动力电池冷却系统温度较低时，先开启PTC加热器，待冷却液温度上升以后，再启动热泵制热系统。

宝马i3暖风系统：热泵+PTC

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纯电动汽车的主要部件为电动机，底盘，车身和电气四部分，其中电气部分的主要部件为车载电源和电源辅助设施。

纯电动车的动力来源于电动机，目前主流使用的是永磁同步电机，永磁同步电机是永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应感应三相对称电流。永磁同步电机具有功率效率高；发热小从而电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小；允许的过载电流大，可靠性显著提高；传动系统重量轻等优点从而普遍使用在纯电动车上。

车载电源给电动机供电，目前主流使用的车载电源主要有三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池能量的优势是密度大，同等重量的电池，能为车辆提供更长的续航里程，但是三元锂电池的化学反应更加剧烈，会释放氧分子，在高温作用下电解液容易燃烧，在安全性上不如磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池除了更安全外也更便宜寿命更长，但是也存在能量密度小，低温环境容量衰减严重等不足。纯电动车一般需要给电池配备加热和冷却系统，让电池在合适温度工作，保证电池的寿命，容量。

电气部分除了和燃油车相同的部分外主要有能量管理系统，主要实现对电池点检实时监控，充放电，巡检和温度检测等功能。

纯电动车的车身和底盘相比一般的燃油车其实区别不大。

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