Jak funguje klimatizační systém čistě elektrických vozidel
Pokud jde o systém klimatizace, existují rozdíly ve složení systému mezi elektrickými vozidly a tradičními vozidly a různé typy elektrických vozidel mají různé vlastnosti. Tento článek představuje především princip fungování klimatizačního systému čistě elektrických vozidel.
Čistě elektrická vozidla nemají motor jako zdroj energie pro kompresor klimatizace a neexistuje žádné odpadní teplo motoru, které lze využít k dosažení zahřívacích a odmrazovacích efektů. Elektromobily s palivovými články nemají motor jako zdroj energie pro kompresor klimatizace, ale motor s palivovými články může generovat relativně stabilní odpadní teplo.
U hybridních elektrických vozidel nelze motor kvůli své řídicí strategii kdykoli použít jako zdroj energie pro chlazení a kompresi. První věc, kterou autoklimatizace dělá pro regulaci vzduchu v kabině, je úprava teploty vzduchu a snížení teploty vzduchu chlazením.
Podle charakteristik elektrických vozidel patří mezi hlavní způsoby chlazení a klimatizace, které jsou v současné době pro elektrická vozidla dostupné, termoelektrické chlazení, chlazení elektrickým kompresorem a chlazení odpadním teplem. Mezi nimi lze uvažovat o chlazení odpadním teplem pro použití v elektrických vozidlech s palivovými články.
Systém klimatizace elektrického vozidla: chladicí systém
Polovodičové chlazení, známé také jako termoelektrické chlazení, je technologie chlazení v pevné fázi, která nepoužívá chladiva a nemá žádné pohyblivé části. Termoelektrický článek funguje jako kompresní chladicí kompresor, studený konec a jeho výměník tepla jsou ekvivalentní kompresnímu chladicímu výparníku a horký konec a jeho výměník tepla jsou ekvivalentní kondenzátoru. Když je aplikována elektřina, volné elektrony a otvory opouštějí studený konec termočlánku a pohybují se směrem k horkému konci působením vnějšího elektrického pole, což je ekvivalentní procesu stlačování chladiva v kompresoru. Na studeném konci elektrické topné hromady jsou současně generovány páry elektron-díra prostřednictvím absorpce tepla výměníkem tepla, což je ekvivalentní absorpci tepla a odpařování chladiva ve výparníku. Na horkém konci elektrické topné hromady dochází k rekombinaci párů elektron-díra a zároveň dochází k odvodu tepla přes výměník tepla, což je ekvivalentní ohřevu a kondenzaci chladiva v kondenzátoru.
Termoelektrická klimatizace má následující vlastnosti: termoelektrický prvek vyžaduje ke své činnosti stejnosměrné napájení; změna směru proudu může způsobit opačný efekt chlazení a ohřevu; tepelná setrvačnost termoelektrického chladicího kusu je velmi malá, doba chlazení je velmi krátká, odvod tepla je dobrý na horkém konci a studený konec je prázdný. V podmínkách zatížení může chladicí čip dosáhnout maximálního teplotního rozdílu za méně než 1 minutu po zapnutí; nastavením pracovního proudu součásti lze upravit rychlost a teplotu chlazení, přesnost regulace teploty může dosáhnout 0,001 stupně a je snadné realizovat plynulé nastavení energie; ve správném Za podmínek návrhu a použití může jeho účinnost chlazení dosáhnout více než 90 %, zatímco účinnost vytápění je mnohem vyšší než 1; má malé rozměry, nízkou hmotnost a kompaktní strukturu, což přispívá ke snížení kvality údržby elektrických vozidel; má vysokou spolehlivost, dlouhou životnost a snadnou údržbu; Bez rotujících částí je bez vibrací, bez tření, bez hluku a nárazuvzdorný.
Systém klimatizace elektrického vozidla: systém vytápění
Zdrojem vytápění klimatizačního systému palivového vozidla je především chladicí kapalina motoru, ale systém vytápění elektrického vozidla se od tohoto liší. Běžná řešení pro ohřev vzduchu v klimatizačních systémech elektrických vozidel jsou následující:
① Tepelné čerpadlo. Princip činnosti klimatizačního systému elektrického vozidla s tepelným čerpadlem poháněným převodovým řemenem poháněným bezkomutátorovým stejnosměrným motorem je znázorněn na obrázku. Režim chlazení/topení klimatizačního systému se přepíná čtyřcestným přepínacím ventilem. Plná šipka označuje stav chlazení a tečkovaná šipka označuje stav topení. V principu se tento systém neliší od běžné klimatizace s tepelným čerpadlem, ale pro použití v elektromobilech má speciálně vyvinut dvojitý pracovní komorový posuvný lamelový kompresor, DC bezkomutátorový motor a invertorový řídicí systém. Za provozních podmínek tepelného čerpadla, kdy se systém přepne z režimu odmrazování do režimu vytápění, se kondenzovaná voda na výměníku tepla ve vzduchovém potrubí rychle odpaří a na čelním skle se vytvoří námraza, což má vliv na bezpečnost jízdy.
②Elektrický ohřívač PTC. Elektrický ohřívač PTC je ohřívač, který jako zdroj tepla používá termistorový prvek PTC. PTC termistory jsou obvykle vyrobeny z polovodičových materiálů a jejich odpor se prudce mění se změnou vlhkosti. Když se venkovní teplota sníží, hodnota odporu PTC se sníží a odpovídajícím způsobem se zvýší tvorba tepla. Podle materiálu jej lze rozdělit na keramický PTC termistor a organický polymerový PTC termistor. Keramické termistory PTC se používají v pomocných elektrických ohřívačích klimatizace. Protože termistorový prvek PTC má měnící se charakteristiky zvyšování nebo snižování hodnoty odporu při změně okolní teploty, má ohřívač PTC vlastnosti úspory energie, konstantní teploty, bezpečnosti a dlouhé životnosti.
Klimatizační systém elektrického vozidla: Princip systému klimatizace tepelného čerpadla.
Pomocné elektrické ohřívače klimatizace lze rozdělit na lepené keramické PTC ohřívače a kovové PTC trubkové ohřívače. Lepený keramický ohřívač PTC je ohřívač, ve kterém je několik keramických čipů PTC a hliníkových vlnitých chladičů spojeno pryskyřičným lepidlem odolným vůči vysokým teplotám. Má dobrý odvod tepla a stabilní elektrický výkon. Mezi nimi se lepené keramické ohřívače PTC dělí na typy ohřívačů s povrchovým nabíjením a typy s povrchem bez nabíjení.
Kovový trubkový ohřívač PTC používá jako topný materiál dovážený drát ze slitiny niklu a železa. Topná trubice je vykládána hliníkovými chladiči a její účinek na odvod tepla je velmi dobrý. Ohřívač je vybaven regulátorem teploty a tepelnou pojistkou, díky čemuž je použití výrobku bezpečnější a spolehlivější. Tento druh ohřívače má dobré vlastnosti materiálu PTC a některé klimatizační jednotky používají tento typ ohřívače jako pomocné vytápění.
③Odpadní teplo + pomocné PTC. Využijte teplo vznikající při práci výkonných zařízení (konverze výkonu, hnací motory, ovladače motorů atd.) k výměně tepla ve vnitřním prostředí vozidla. Když je teplo nedostatečné, aktivuje se pomocný PTC ohřívač.
Elektromobily se staly důležitým dopravním prostředkem a klimatizace, chlazení a topení jsou také důležitými aspekty výběru našeho vozu při nákupu vozu. Ostatně i chlazení a topení spotřebovává elektřinu.
