热泵如何改善电动汽车

从历史上看，汽车和不起眼的家用冰箱之间的唯一联系就是空调系统。但是，现在，这种联系正在变得更加牢固，因为相同的技术可以在扩展电动汽车的范围并减少其充电时间方面发挥重要作用。

汽车与热量之间的关系令人讨厌，只是因为我们正在稳步地从燃烧燃料转变为从电池汲取能量，所以这种变化不会太大。

热量是燃烧燃料不可避免的结果，但是一旦内燃机中发生火灾，液体被转化为膨胀气体以驱动活塞或涡轮机，剩下的热量就是没人要的不速之客。它的创造浪费了燃料中一半以上的能量，这些燃料被冷却系统从发动机吸出并倾倒到周围的空气中。

电动汽车中强大的电气系统也会产生大量热量，其对续航里程和电池充电时间的负面影响令人困惑。但是，该策略曾经是浪费它的地方，现在的重点是节省最后的焦耳并迫使它保持原状。那就是热泵(一种从后到前的冰箱)的出现，而工程师正在利用它。

家用冰箱包括压缩机和充满制冷剂气体的密封管系统。当这种气体被压缩时，它会变热(照这样做;尝试用拇指密封自行车打气筒的一端)。热气的下一个停靠点是一条连接到冰箱后部的管道，称为冷凝器。

就像汽车散热器一样，冷凝器会散发热量，进而冷却制冷剂气体，该制冷剂气体会液化并进入称为蒸发器的管网。蒸发器的体积大于冷凝器的体积，因此压力下降，液态制冷剂蒸发，温度下降，从而使冰箱变冷。

空调单元的工作方式相同，但热泵通常以相反的方式进行工作，冷凝器产生的热量用于升高电池或舱室的温度。

在电动汽车中，可逆热泵可用于加热电池和冷却电池。冷却时，电池多余的热量可以传递到机舱加热器。热泵还可以将热量从环境空气转移到机舱加热器。日产聆风是第一个这样做的公司，但是并不是所有的电动汽车都已经接受了这项技术。

回收热量减少了从电动汽车电池获取的能量，从而为乘员保持舒适的温度，同时在汽车到达充电站之前管理电池温度(使用卫星导航信息)意味着可以使其达到最佳状态开始充电前的充电温度，减少了充电时间。

这个法术免费吗?并非完全如此，因为压缩机是通过做功来实现这一目标的，但是据估计，使用1kW能量的热泵所产生的热量是热能的三倍。

斯特林的另一个想法

那些由一杯咖啡的热量驱动的小型设备称为斯特林引擎。与内燃机相反，它们将来自外部来源的热量转化为机械能。像热泵一样，这个概念很古老，但是已经被研究为一种将废热能量从汽车传动系统中释放出来的方法，可以用于发电。