随着能源危机不断加深和环保压力的日益凸显,纯电动新能源汽车已经成为汽车产业新的发展方向,关系其驾驶仓舒适性的空调系统也得到较多的关注。纯电动汽车目前普遍采用电动压缩机制冷和PTC(Positive Temperature Coefficient)电加热制热的空调系统。PTC制热空调系统虽具有恒温、安全及使用寿命长等优点,但其能耗较大,影响车辆续航里程,相比PTC电加热,热泵空调系统加热效率更高,更加省电,但在低温环境下性能衰减过快。故综合考虑节能与低温使用因素的影响,本文开发了一种PTC低温辅助加热组合式热泵空调系统,并基于试验和模拟计算的研究方法,最终获得了不同环境温度时实现热泵空调系统与PTC电加热器联合工作的最佳方式。具体工作内容如下:(1)本文以某型号的纯电动汽车为匹配对象,对其冷、热负荷进行了计算,基于组合式热泵空调系统的运行原理,确定了系统的工况,通过系统性能参数热力学计算获得系统制冷量和制热量等参数,对系统的各零部件进行了选型;(2)搭建了纯电动汽车热泵空调系统,进行了环境温度为43℃时的整车空调降温试验及环境温度为-5℃的整车空调热泵采暖试验;(3)运用KULI软件建立了制冷和制热空调系统计算模型,分别对环境温度为43℃和-5℃时的空调系统制冷和制热工作情况进行了模拟,并用试验数据进行了验证;随后模拟确定了热泵系统与PTC联合工作温度范围;获得了环境温度-10℃和-20℃时PTC最佳功率;(4)搭建了纯电动汽车组合式热泵空调试验系统,进行了环境温度为-20℃的采暖试验,验证了低温下PTC制热空调系统的工作特性。研究结果表明,建立的组合式热泵空调计算模型具有较高的预测精度,基于模拟结果开发的电动汽车组合式热泵空调试验系统可以良好的满足采暖和降温需求;当环境温度高于-9℃时,单独采用热泵空调系统进行采暖,以达到节能的效果;当环境温度为-14℃～-9℃时,热泵空调系统与PTC联合工作;环境温度为-10℃时的PTC最佳功率为2kw;当环境温度低于-14℃时,单独采用PTC电加热以满足冬季采暖需求;环境温度-20℃时PTC最佳功率为7.5kw。