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传统的热泵空调在风道上仅用一个热交换器，当空调内部热交换器制冷时，其在整个系统中的作用就是蒸发器；制热模式下为冷凝器。在这种结构的热泵空调系统中，需要开发允许双向流动的膨胀阀。而且在除霜模式转到加热模式时，冷凝在热交换器上的水，立即蒸发雾化并遮挡在风挡玻璃上，形成结霜的状态，对汽车的安全驾驶造成不利的影响。日本电装(DENSO)公司开发出的一套R134a电动车热泵空调系统，在风道中使用2个换热器，当系统以除霜/除湿模式运行时，制冷剂将经过所有3个换热器。
上述电动汽车热泵空调系统的设计，可以使空气通过车内蒸发器所具有的除湿作用，将空气冷却到除霜所需要的合适温度，再通过车内冷凝器对空气进行加热，然后将加热后的空气重新送到车内，能够对汽车安全驾驶的问题起到一定的改进作用。新能源汽车空调系统在除霜模式下，采用由受外部信号控制的步进电机驱动的电子膨胀阀，对阀门开度进行调节，对制冷剂流量进行线性控制，可以有效控制空气出口温度。
表1：电动汽车热泵汽车空调系统系统性能
项目
环境条件
系统性能
制冷
环境温度为 40℃，车室温度为 27℃，相对湿度为 50%
在 1kW 能耗获得相应的 2.9kW 制冷量
制热
环境温度为 -10℃，车室温度为 25℃
在 1kW 能耗获得 2.3kW 制热量
热泵式汽车空调系统，具有良好的温度调节能力。冬季时，当环境温度在零下10℃时，热泵式汽车空调系统可以将车内温度控制在25℃，保证车内乘坐人员的舒适度，从表1可以看出，在-10 ～40℃的环境温度下，均能以较高的效率为电动汽车提供舒适的驾乘环境。若能在零部件技术上得到改进，相应效率还可以得到提高。
热泵式汽车空调系统在冬季低温时也可采用PTC加热器辅助加热即PTC加热器与太阳能辅助热泵技术，其技术的作用是加快冬季汽车空调的制热速度及在环境低温高湿时对蒸发器除霜，PTC元件放置在电极中间，具有电阻随元件温度改变的性质。PTC加热器需要的直流电来自于车载蓄电池，在 PTC 加热器处安装轴流式或离心式风机，配合良好的风道设计，使作用到整个 PTC 加热器迎风面上的风速均匀，充分发挥 PTC 元件的发热能力，PTC发热器的消耗功率和出口风温与风速密切相关，风速增加，发热量增大。
热泵式汽车空调系统最大的优点就是制冷、制热效率高，此外，热泵式汽车空调系统还具有系统耗电量低，重量轻等优点。缺点为系统运行可靠性低、成本高、在低温条件运行时，制热效率降低；驾驶室外热交换器容易结霜。
2.3冷暖机组合式汽车空调系统冷暖机组合式汽车空调系统由空调系统和送风机两部分组成，既可以制冷又可以取暖。
冷暖机组合式汽车空调系统一般固定在车辆顶盖上，故也称顶置式冷暖机组合式汽车空调系统。其空调系统一般由压缩机、冷凝器、蒸发器和管路等部分组成，其送风机将空调系统换热的气体驱动输出，根据其驱动方式不同，冷暖机组合式汽车空调可分为直流冷暖机组空调系统和交流冷暖机组空调系统。
图3：冷暖机组空调系统结构
冷暖组合式汽车空调系统的优点：冷暖一体化，技术较为成熟。其缺点是：系统重量较大，制热时耗电相对较多，对车身和顶盖的强度要求较高。
2.4新能源汽车空调系统与传统汽车空调系统的比较
传统汽车空调系统
新能源汽车空调系统
压缩机类型
斜盘式、摇摆式、往复式
涡旋式、旋叶式、往复式
压缩机结构形式
开启式
全封闭式、半封闭式
制冷系统形式
蒸汽压缩式
蒸汽压缩式、吸收式
制热系统形式
发动机冷却液
热泵式、电加热、燃料电池余热供暖
蒸发器
管片式、管带式、层叠式
管片式、层叠式、管带式
冷凝器
管片式、管带式、鳍片式、平行流式
管片式、管带式、鳍片式、平行流式
空调压缩机作为车用空调系统的动力源和核心，在传统汽车向新能源汽车过渡的过程中，驱动方式由发动机直接驱动转变为电驱动，压缩机的控制也由原来的变容量控制发展为节能高效的变频控制。在传统燃油汽车的自动汽车空调系统中，是通过控制混合风门的开度来调节出口温度以及控制风机的转速来调节风量，以使车室内温度保持在设定值。而对于电动汽车热泵空调系统而言，没有热水芯来调节出风温度，但是压缩机的转速可以通过变频器来控制。由此热泵式汽车空调系统与传统燃油汽车空调系统的控制方式有所不同。
3新能源汽车空调系统的发展趋势新能源汽车作为节能减排和新兴战略产业的重要内容，其发展趋势是越来越多地使用高品位能源，不断提高能源使用效率，新能源汽车的空调系统作为汽车能源消耗的主要部分也需要符合这一发展趋势。
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