Ako funguje klimatizačný systém čistých elektrických vozidiel
Čo sa týka klimatizačného systému, existujú rozdiely v zložení systému medzi elektrickými vozidlami a tradičnými vozidlami a rôzne typy elektrických vozidiel majú rôzne vlastnosti. Tento článok predstavuje hlavne princíp fungovania klimatizačného systému čisto elektrických vozidiel.
Čisto elektrické vozidlá nemajú motor ako zdroj energie pre kompresor klimatizácie a neexistuje žiadne odpadové teplo motora, ktoré by sa dalo využiť na dosiahnutie efektov zahrievania a rozmrazovania. Elektrické vozidlá s palivovými článkami nemajú motor ako zdroj energie pre kompresor klimatizácie, ale motor s palivovými článkami dokáže vytvárať relatívne stabilné odpadové teplo.
Pri hybridných elektrických vozidlách nie je možné motor použiť ako zdroj energie na chladenie a kompresiu kedykoľvek z dôvodu jeho riadiacej stratégie. Prvá vec, ktorú autoklimatizácia robí na reguláciu vzduchu v kabíne, je úprava teploty vzduchu a zníženie teploty vzduchu chladením.
Podľa charakteristík elektrických vozidiel medzi hlavné spôsoby chladenia a klimatizácie, ktoré sú v súčasnosti dostupné pre elektrické vozidlá, patrí termoelektrické chladenie, chladenie elektrickým kompresorom a chladenie odpadovým teplom. Spomedzi nich možno zvážiť použitie chladenia odpadovým teplom v elektrických vozidlách s palivovými článkami.
Klimatizácia elektrického vozidla: chladiaci systém
Polovodičové chladenie, tiež známe ako termoelektrické chladenie, je technológia chladenia v pevnej fáze, ktorá nepoužíva chladivá a nemá žiadne pohyblivé časti. Termočlánok funguje ako kompresný chladiaci kompresor, studený koniec a jeho výmenník tepla sú ekvivalentné kompresnému chladiacemu výparníku a horúci koniec a jeho výmenník tepla sú ekvivalentné kondenzátoru. Keď sa aplikuje elektrina, voľné elektróny a otvory opúšťajú studený koniec termočlánku a pohybujú sa smerom k horúcemu koncu pôsobením vonkajšieho elektrického poľa, čo je ekvivalentné procesu kompresie chladiva v kompresore. Na studenom konci elektrickej vykurovacej hromady sa súčasne vytvárajú páry elektrón-diera prostredníctvom absorpcie tepla výmenníka tepla, čo je ekvivalentné absorpcii tepla a odparovaniu chladiva vo výparníku. Na horúcom konci elektrickej vykurovacej hromady dochádza k rekombinácii párov elektrón-diera a súčasne dochádza k odvádzaniu tepla cez výmenník tepla, čo je ekvivalentné zohrievaniu a kondenzácii chladiva v kondenzátore.
Termoelektrická klimatizácia má nasledujúce charakteristiky: termoelektrický prvok vyžaduje na svoju činnosť jednosmerné napájanie; zmena smeru prúdu môže spôsobiť opačný efekt chladenia a ohrevu; tepelná zotrvačnosť termoelektrického chladiaceho kusu je veľmi malá, čas chladenia je veľmi krátky, odvod tepla je dobrý na horúcom konci a studený koniec je prázdny. V podmienkach zaťaženia môže chladiaci čip dosiahnuť maximálny teplotný rozdiel za menej ako 1 minútu po zapnutí; nastavením pracovného prúdu komponentu je možné upraviť rýchlosť a teplotu chladenia, presnosť regulácie teploty môže dosiahnuť 0,001 stupňa a je ľahké realizovať plynulé nastavenie energie; v správnych V podmienkach konštrukcie a použitia môže jeho účinnosť chladenia dosiahnuť viac ako 90%, zatiaľ čo účinnosť vykurovania je oveľa vyššia ako 1; má malú veľkosť, nízku hmotnosť a kompaktnú štruktúru, čo prispieva k zníženiu kvality údržby elektrických vozidiel; má vysokú spoľahlivosť, dlhú životnosť a jednoduchú údržbu; Bez rotujúcich častí je bez vibrácií, bez trenia, hluku a nárazu.
Klimatizácia elektrického vozidla: vykurovací systém
Zdrojom vykurovania klimatizačného systému palivového vozidla je hlavne chladiaca kvapalina motora, ale vykurovací systém elektrického vozidla je iný. Bežné riešenia ohrevu vzduchu v klimatizačných systémoch elektrických vozidiel sú nasledovné:
①Tepelné čerpadlo. Princíp činnosti klimatizačného systému elektrického vozidla s tepelným čerpadlom poháňaným prevodovým remeňom poháňaným bezkomutátorovým jednosmerným motorom je znázornený na obrázku. Režim chladenia/kúrenia klimatizácie sa prepína štvorcestným reverzným ventilom. Plná šípka označuje stav chladenia a bodkovaná šípka označuje stav zahrievania. V princípe sa tento systém nelíši od bežnej klimatizácie s tepelným čerpadlom, no pre použitie v elektromobiloch má špeciálne vyvinutý dvojitý pracovný komorový kompresor s posuvnými lopatkami, jednosmerný bezkomutátorový motor a invertorový riadiaci systém. V prevádzkových podmienkach tepelného čerpadla, keď sa systém prepne z režimu odmrazovania do režimu vykurovania, kondenzovaná voda na výmenníku tepla vo vzduchovom potrubí sa rýchlo odparí a na čelnom skle sa vytvorí námraza, čo ovplyvňuje bezpečnosť jazdy.
②Elektrický ohrievač PTC. Elektrický ohrievač PTC je ohrievač, ktorý ako zdroj tepla používa termistorový prvok PTC. PTC termistory sú zvyčajne vyrobené z polovodičových materiálov a ich odpor sa prudko mení so zmenami vlhkosti. Keď sa vonkajšia teplota zníži, hodnota odporu PTC sa zníži a zodpovedajúcim spôsobom sa zvýši tvorba tepla. Podľa materiálu je možné ho rozdeliť na keramický PTC termistor a organický polymérový PTC termistor. Keramické termistory PTC sa používajú v prídavných elektrických ohrievačoch klimatizácie. Pretože termistorový prvok PTC má meniace sa charakteristiky zvyšovania alebo znižovania hodnoty odporu pri zmene okolitej teploty, ohrievač PTC má charakteristiky úspory energie, konštantnej teploty, bezpečnosti a dlhej životnosti.
Klimatizácia elektrického vozidla: Princíp klimatizačného systému tepelného čerpadla.
Prídavné elektrické ohrievače klimatizácie možno rozdeliť na lepené keramické ohrievače PTC a kovové rúrkové ohrievače PTC. Lepený keramický ohrievač PTC je ohrievač, v ktorom sú viaceré keramické čipy PTC a hliníkové vlnité chladiče spojené živicovým lepidlom odolným voči vysokej teplote. Má dobrý odvod tepla a stabilný elektrický výkon. Medzi nimi sa lepené keramické ohrievače PTC delia na typy s povrchovým nabitím ohrievača a typy s povrchovým nenabitím ohrievača.
Kovový rúrkový ohrievač PTC používa ako vykurovací materiál dovážaný drôt zo zliatiny niklu a železa. Vykurovacia trubica je vykladaná hliníkovými chladičmi a jej efekt odvádzania tepla je veľmi dobrý. Ohrievač je vybavený regulátorom teploty a tepelnou poistkou, vďaka čomu je výrobok bezpečnejší a spoľahlivejší na používanie. Tento druh ohrievača má dobré vlastnosti materiálu PTC a niektoré klimatizácie používajú tento typ ohrievača ako prídavné kúrenie.
③Odpadové teplo + pomocné PTC. Využite teplo vznikajúce pri výkone zariadení (konverzia výkonu, hnacie motory, ovládače motora atď.) na výmenu tepla vo vnútornom prostredí vozidla. Keď je teplo nedostatočné, aktivuje sa pomocný ohrievač PTC.
Elektrické vozidlá sa stali dôležitým dopravným prostriedkom a klimatizácia, chladenie a kúrenie sú tiež dôležitými aspektmi nášho výberu auta pri kúpe auta. Veď aj chladenie a kúrenie spotrebúvajú elektrinu.
