Kako radi sustav klimatizacije čisto električnih vozila
Što se tiče sustava klimatizacije, postoje razlike u sastavu sustava između električnih vozila i tradicionalnih vozila, a različite vrste električnih vozila imaju različite karakteristike. Ovaj članak uglavnom predstavlja princip rada sustava klimatizacije čisto električnih vozila.
Čisto električna vozila nemaju motor kao izvor energije za kompresor klima uređaja i nema otpadne topline motora koja se može koristiti za postizanje učinaka grijanja i odmrzavanja. Električna vozila na gorive ćelije nemaju motor kao izvor energije za kompresor klima uređaja, ali motor na gorive ćelije može generirati relativno stabilnu otpadnu toplinu.
Za hibridna električna vozila, motor se ne može koristiti kao izvor energije za hlađenje i kompresiju u bilo kojem trenutku zbog svoje strategije upravljanja. Prvo što auto klima uređaj radi za regulaciju zraka u kabini je podešavanje temperature zraka i smanjenje temperature zraka putem hlađenja.
Prema karakteristikama električnih vozila, glavne metode hlađenja i klimatizacije trenutno dostupne za električna vozila uključuju termoelektrično hlađenje, hlađenje električnim kompresorom i hlađenje otpadnom toplinom. Među njima, rashlađivanje otpadne topline može se razmotriti za korištenje u električnim vozilima s gorivnim ćelijama.
Sustav klimatizacije električnih vozila: rashladni sustav
Poluvodičko hlađenje, poznato i kao termoelektrično hlađenje, tehnologija je krutog hlađenja koja ne koristi rashladna sredstva i nema pokretne dijelove. Termoelektrana funkcionira kao kompresijski rashladni kompresor, hladni kraj i njegov izmjenjivač topline ekvivalentni su kompresijskom rashladnom isparivaču, a vrući kraj i njegov izmjenjivač topline ekvivalentni su kondenzatoru. Kada se dovede električna energija, slobodni elektroni i šupljine napuštaju hladni kraj termoelementa i kreću se prema vrućem kraju pod djelovanjem vanjskog električnog polja, što je ekvivalentno procesu kompresije rashladnog sredstva u kompresoru. Na hladnom kraju električnog grijaćeg stupca, parovi elektron-rupa se istovremeno generiraju kroz apsorpciju topline izmjenjivača topline, što je ekvivalentno apsorpciji topline i isparavanju rashladnog sredstva u isparivaču. Na vrućem kraju električnog grijaćeg stupca dolazi do rekombinacije parova elektron-šupljina, a istovremeno se toplina rasipa kroz izmjenjivač topline, što je ekvivalentno zagrijavanju i kondenzaciji rashladnog sredstva u kondenzatoru.
Termoelektrični klima uređaj ima sljedeće karakteristike: termoelektrični element zahtijeva istosmjerno napajanje za rad; promjena smjera struje može proizvesti obrnuti učinak hlađenja i grijanja; toplinska inercija termoelektričnog rashladnog uređaja je vrlo mala, vrijeme hlađenja je vrlo kratko, disipacija topline je dobra na vrućem kraju, a hladni kraj je prazan. U uvjetima opterećenja, rashladni čip može postići maksimalnu temperaturnu razliku za manje od 1 minute nakon uključivanja; podešavanjem radne struje komponente može se prilagoditi brzina i temperatura hlađenja, točnost kontrole temperature može doseći 0.001 stupanj, a lako je ostvariti kontinuirano podešavanje energije; u ispravnom Pod uvjetima dizajna i primjene, njegova učinkovitost hlađenja može doseći više od 90%, dok je njegova učinkovitost grijanja mnogo veća od 1; male je veličine, male težine i kompaktne strukture, što doprinosi smanjenju kvalitete održavanja električnih vozila; ima visoku pouzdanost, dug život i jednostavno održavanje; Bez rotirajućih dijelova, bez vibracija, trenja, buke i otporan je na udarce.
Sustav klimatizacije električnih vozila: sustav grijanja
Izvor grijanja sustava klimatizacije vozila na gorivo uglavnom je rashladna tekućina motora, ali sustav grijanja električnog vozila razlikuje se od ovoga. Uobičajena rješenja za grijanje zraka u klimatizacijskim sustavima električnih vozila su sljedeća:
①Toplinska pumpa. Na slici je prikazan princip rada klimatizacijskog sustava toplinske pumpe za električna vozila koju pokreće prijenosni remen kojeg pokreće istosmjerni motor bez četkica. Način rada hlađenja/grijanja klimatizacijskog sustava prebacuje se četveroputnim preklopnim ventilom. Puna strelica označava stanje hlađenja, a isprekidana strelica označava stanje grijanja. U principu, ovaj sustav se ne razlikuje od običnog klima uređaja s toplinskom pumpom, ali za korištenje u električnim vozilima posebno je razvio dvokomorni klizni kompresor, DC motor bez četkica i inverterski sustav upravljanja. U uvjetima rada toplinske pumpe, kada se sustav prebaci iz načina odleđivanja u način rada grijanja, kondenzirana voda na izmjenjivaču topline u zračnom kanalu će brzo ispariti, a na vjetrobranskom staklu će se stvoriti inje, što će utjecati na sigurnost vožnje.
②PTC električni grijač. PTC električni grijač je grijač koji kao izvor topline koristi PTC termistorski element. PTC termistori obično su izrađeni od poluvodičkih materijala, a njihov se otpor naglo mijenja s promjenama vlažnosti. Kada se vanjska temperatura smanji, vrijednost PTC otpora se smanjuje, a proizvodnja topline se u skladu s tim povećava. Prema materijalu, može se podijeliti na keramički PTC termistor i organski polimerni PTC termistor. Keramički PTC termistori koriste se u pomoćnim električnim grijačima klima uređaja. Budući da element PTC termistora ima promjenjive karakteristike povećanja ili smanjenja svoje vrijednosti otpora kako se mijenja temperatura okoline, PTC grijač ima karakteristike uštede energije, konstantne temperature, sigurnosti i dugog vijeka trajanja.
Sustav klimatizacije električnih vozila: Princip sustava klimatizacije toplinske pumpe.
Pomoćni električni grijači klima uređaja mogu se podijeliti na spojene keramičke PTC grijače i metalne PTC cjevaste grijače. Vezani keramički PTC grijač je grijač u kojem su višestruki keramički PTC čipovi i aluminijski valoviti hladnjaki spojeni smolastim ljepilom otpornim na visoke temperature. Ima dobru disipaciju topline i stabilne električne performanse. Među njima, spojeni keramički PTC grijači dijele se na tipove s površinskim nabojem grijača i tipove s površinskim grijačem bez naboja.
Metalni PTC cijevni grijač koristi uvezenu žicu od legure nikla i željeza kao materijal za grijanje. Grijaća cijev je obložena aluminijskim hladnjakom, a njezin učinak rasipanja topline je vrlo dobar. Grijač je opremljen regulatorom temperature i toplinskim osiguračem, što proizvod čini sigurnijim i pouzdanijim za korištenje. Ovakav grijač ima dobre karakteristike PTC materijala, a neki klima uređaji koriste ovaj tip grijača kao pomoćno grijanje.
③Otpadna toplina + pomoćni PTC. Iskoristite toplinu koja se stvara kada uređaji velike snage (pretvorba energije, pogonski motori, kontroleri motora, itd.) rade za izmjenu topline u unutrašnjosti vozila. Kada toplina nije dovoljna, uključen je pomoćni PTC grijač.
Električna vozila postala su važno prijevozno sredstvo, a klimatizacija, hlađenje i grijanje također su važni aspekti našeg odabira automobila pri kupnji automobila. Uostalom, hlađenje i grijanje također troše električnu energiju.
