Je ohřívač ptc novou metodou vytápění pro hybridní a elektrická vozidla?
U hybridních vozidel a elektrických vozidel musí motor často pracovat v zóně s vysokou účinností. Když motor nemůže být použit jako zdroj tepla při čistě elektrickém pohonu, vozidlo nebude mít žádný zdroj tepla. Zejména pro regulaci teploty kabiny je pro zajištění komfortu a bezpečnosti nutný další zdroj tepla. Aby se maximalizoval dojezd na elektrický pohon a zlepšila se spotřeba paliva, musí být teplo generováno rychle, efektivně a bezpečně s minimálním odběrem trakční baterie. Webasto vyvinulo nový vysokonapěťový ohřívač založený na nové patentované technologii termovrstvy. Představena je koncepce návrhu a výsledky výzkumu a vývoje k dosažení cíle projektu.
1. Funkce a účel vytápění vozidla
Vyhřívání kabiny je důležitou funkcí pro zajištění bezpečné a pohodlné jízdy vozidla. Kromě komfortu v kabině a teploty ve voze musí klimatizační systém (HVAC) také zajistit určité funkce včetně shody s regulačními požadavky, jako jsou podle evropského nařízení 672/2010 a amerického Federálního bezpečnostního standardu pro motorová vozidla. FMVSS103, Více než 80 procent ledu na čelním skle musí být odstraněno po 20 minutách. Odmrazování a odvlhčování jsou 2 další funkce požadované předpisy. Dobrá klimatizace v kabině je základem komfortu a bezpečnosti, což je také důležitý faktor pro zajištění neovlivněné jízdy.
2. Výkon
Hlavní požadavky na topení závisí na použití automobilu a lze je shrnout následovně: (1) Nejvyšší účinnost; (2) nízké nebo přiměřené náklady; (3) Rychlá doba odezvy a dobrá ovladatelnost; (4) Velikost balení Minimalizované a co možná nejlehčí; (5) dobrá spolehlivost; (6) dobrá udržitelnost a ochrana životního prostředí.
3. Koncepce vytápění
Obecně lze koncepty tepla rozdělit na primární zdroje tepla a sekundární zdroje tepla. Hlavním zdrojem tepla je zdroj tepla, který dokáže vyrobit více než 2 kW tepla potřebného pro teplotní nastavení kabiny. Teplo generované sekundárním zdrojem tepla je pod 2 kW a obvykle směřuje své teplo do konkrétního místa, jako je vyhřívání sedadel.
3.1 Ohřívače vzduchu a systémy ohřevu vody
Topné systémy lze rozdělit do 2 hlavních kategorií v závislosti na tom, zda je vytápění dosaženo palivovým topným tělesem nebo elektrickým topným tělesem: (1) vzduchové ohřívače, které ohřívají vzduch přímo, což rychle ohřeje kabinu; (2) použijte chlazení Ohřívač vody s kapalinou jako středním nosičem tepla, který lépe distribuuje teplo a je integrován do HVAC.
Palivová topidla byla v hybridních a elektrických vozidlech zavedena již v minulosti a jejich nižší spotřeba elektrické energie umožňuje, aby elektřina byla využita k pohonu vozidla namísto jeho vytápění. Protože použití elektrického ohřívače v zimě zkracuje dojezd elektrického pohonu asi o 50 procent, je často metodou volby ohřev palivem.
Potřeba bezemisních systémů vozidel však vyžaduje hledání jiných řešení vytápění, z nichž koncept elektrického topení je životaschopným řešením.
3.2 Koncepce elektrického ohřívače
Před vývojem bylo analyzováno několik existujících a potenciálních technologií, jako je odpor drátu nebo ohřev s kladným teplotním koeficientem (PTC). Byly hodnoceny čtyři hlavní rozvojové cíle a několik potenciálních technologií bylo porovnáno s těmito cíli:
(1) Z hlediska účinnosti musí být nový ohřívač účinný a měl by být schopen poskytovat požadovaný tepelný výkon v širokém rozsahu teplot chladicí kapaliny a při všech napětích;
(2) Z hlediska kvality a velikosti musí být nový ohřívač co nejmenší a co nejlehčí;
(3) Pokud jde o použitelnost a náklady, je třeba se vyhnout používání materiálů vzácných zemin a Pb a zároveň musí být náklady na nové výrobky konkurenceschopné;
(4) Z hlediska bezpečnosti musí být za všech podmínek zabráněno jakémukoli nebezpečí úrazu elektrickým proudem nebo popálení.