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电动汽车由于其节能环保特性得到迅猛发展，但是冬季供热成为制约其发展的一个瓶颈，开发出高效、节能、适应宽温区的热泵系统对提高制热性能、延长行驶里程、拓宽电动汽车应用范围具有重要意义。针对常规单级压缩热泵系统在车外环境温度较低时性能衰减严重的问题，本文开展了电动客车热泵系统的制热性能提升的理论与实验研究，将准二级压缩中间补气技术与余热回收相结合，设计开发了基于准二级压缩的电动客车中间补气热泵空调系统和回收余热的中间补气热泵系统，并利用仿真与实验结合的方法对其制热性能进行了研究。
设计开发了电动客车中间补气热泵机组，在焓差实验室对其进行了多工况性能测试，研究了中间补气热泵系统在不同车外环境温度、车内环境温度、压缩机转速、中间补气压力等参数影响下的制热性能，以及准二级压缩系统中主路和支路的流量分配特性。通过对压缩机内部喷射模型的分析，得到了准二级压缩循环中的补气率(支路流量庄路流量)与压力比(补气压力/吸气压力)之间关系的数学模型。研制的电动客车中间补气热泵机组在-20/20℃，70Hz工况下中间补气系统的制热量和COP分别为10.3kW和1.62，比单级压缩不补气系统分别提高了23.0％和6.6％。
在电动客车中间补气热泵的基础上提出了带余热回收的中间补气热泵循环，搭建了系统模型，对其进行仿真模拟。模拟结果表明，余热换热器串在吸气主路的系统最优中间补气压力比无余热回收的中间补气热泵系统略有升高，而余热换热器串在补气支路的系统最优中间补气压力明显提升。相比于无余热回收的中间补气热泵系统，余热换热器串在吸气主路的系统制热性能提升效果较小，而余热换热器串在补气支路系统的制热性能提升效果显著。车外环境温度为-20℃，车内20℃，3kW余热量时，余热换热器串在吸气主路和补气支路系统的制热量分别提高9.22％和42.89％，COP分别提高4.23％和18.78％。余热换热器串在补气支路可以实现在保证压缩机最佳补气过热度的条件下提高补气流量，因而更加有利于系统制热性能的提升。
搭建了电动客车余热回收热泵实验系统，在焓差实验台对不同余热回收模式的中间补气热泵系统的制热性能进行了测试。实验结果表明:相比于无余热回收的中间补气系统，余热换热器串在吸气主路蒸发器后面的系统，余热换热器内相对较高的制冷剂干度使得换热器的压力降较高，很大程度上又降低了余热量利用所提高的蒸发压力，只有余热量足够大时，该系统才能体现其有益效应。余热换热器串在补气支路的系统，余热量利用提高了补气支路的压力与流量，车外-20℃，车内20℃，余热量3kW时制热量和COP比无余热回收的中间补气系统分别提高35.97％和15.45％，比余热换热器串在吸气主路的系统分别提高18.65％和11.86％。
设计开发了电动客车中间补气热泵机组，在焓差实验室对其进行了多工况性能测试，研究了中间补气热泵系统在不同车外环境温度、车内环境温度、压缩机转速、中间补气压力等参数影响下的制热性能，以及准二级压缩系统中主路和支路的流量分配特性。通过对压缩机内部喷射模型的分析，得到了准二级压缩循环中的补气率(支路流量庄路流量)与压力比(补气压力/吸气压力)之间关系的数学模型。研制的电动客车中间补气热泵机组在-20/20℃，70Hz工况下中间补气系统的制热量和COP分别为10.3kW和1.62，比单级压缩不补气系统分别提高了23.0％和6.6％。
在电动客车中间补气热泵的基础上提出了带余热回收的中间补气热泵循环，搭建了系统模型，对其进行仿真模拟。模拟结果表明，余热换热器串在吸气主路的系统最优中间补气压力比无余热回收的中间补气热泵系统略有升高，而余热换热器串在补气支路的系统最优中间补气压力明显提升。相比于无余热回收的中间补气热泵系统，余热换热器串在吸气主路的系统制热性能提升效果较小，而余热换热器串在补气支路系统的制热性能提升效果显著。车外环境温度为-20℃，车内20℃，3kW余热量时，余热换热器串在吸气主路和补气支路系统的制热量分别提高9.22％和42.89％，COP分别提高4.23％和18.78％。余热换热器串在补气支路可以实现在保证压缩机最佳补气过热度的条件下提高补气流量，因而更加有利于系统制热性能的提升。
搭建了电动客车余热回收热泵实验系统，在焓差实验台对不同余热回收模式的中间补气热泵系统的制热性能进行了测试。实验结果表明:相比于无余热回收的中间补气系统，余热换热器串在吸气主路蒸发器后面的系统，余热换热器内相对较高的制冷剂干度使得换热器的压力降较高，很大程度上又降低了余热量利用所提高的蒸发压力，只有余热量足够大时，该系统才能体现其有益效应。余热换热器串在补气支路的系统，余热量利用提高了补气支路的压力与流量，车外-20℃，车内20℃，余热量3kW时制热量和COP比无余热回收的中间补气系统分别提高35.97％和15.45％，比余热换热器串在吸气主路的系统分别提高18.65％和11.86％。