Soluție de încălzire pentru vehicule pur electrice
Conservarea energiei și protecția mediului sunt o temă comună susținută de lumea de astăzi, iar vehiculele pur electrice vor deveni o tendință inevitabilă în dezvoltarea industriei auto în viitor. Ca mijloc de transport convenabil, confortul de rulare al unei mașini este, de asemenea, un factor cheie. Vehiculele electrice pur anulează motorul și nu au căldura reziduală a lichidului de răcire a motorului ca sursă de căldură. Aceasta este o mare provocare pentru încălzirea pură a cabinei vehiculelor electrice și aduce, de asemenea, oportunități de dezvoltare pentru alte metode de încălzire. În prezent, încălzirea cu combustibil, încălzirea electrică și încălzirea cu pompă de căldură pot fi considerate pentru a rezolva problema încălzirii cabinei vehiculelor pur electrice.
Majoritatea metodelor de încălzire electrică folosesc încălzirea PTC. PTC este abrevierea lui PositiveTemperature Coefficient, care înseamnă coeficient de temperatură pozitiv și, în general, se referă la materiale semiconductoare sau componente cu coeficient de temperatură pozitiv mare. De obicei, PTC la care ne referim se referă la termistorul cu coeficient de temperatură pozitiv sau, pe scurt, termistorul PTC. Termistorul PTC este un rezistor semiconductor tipic sensibil la temperatură. Când depășește o anumită temperatură (temperatura Curie), valoarea rezistenței sale crește brusc pe măsură ce temperatura crește. Adică puterea încălzitorului PTC va fi brusc redusă la o valoare minimă, determinând ca temperatura să revină sub temperatura lui Curie. Datorită acestei caracteristici, încălzitoarele PTC au avantajele încălzirii la temperatură constantă, fără flacără deschisă și durată lungă de viață.
Încălzire cu aer de joasă tensiune
O pompă de apă, conductă de apă, supapă cu trei căi, miez de încălzire, motor și rezervor de apă din radiator sunt adăugate în camera mașinilor pentru a forma un sistem închis de circulație a apei, iar la structura HVAC este adăugat un încălzitor de aer de joasă tensiune. Când comutatorul de încălzire al controlerului aparatului de aer condiționat este pornit, supapa cu trei căi B schimbă direcția lichidului de răcire, astfel încât lichidul de răcire să treacă prin miezul încălzitorului. În funcție de temperatura de control a senzorului de temperatură interioară a mașinii, temperatura interioară a mașinii, temperatura de deschidere a pompei de apă și controlul temperaturii supapei cu trei căi A și a temperaturii lichidului de răcire pentru a controla starea de funcționare a PTC și a miezului încălzitorului. Când întrerupătorul de încălzire al controlerului aparatului de aer condiționat este oprit, supapa cu trei căi B schimbă din nou direcția lichidului de răcire, astfel încât lichidul de răcire să nu treacă prin miezul încălzitorului.
Avantaje
Deoarece miezul încălzitorului folosește căldura reziduală a lichidului de răcire, poate economisi puterea de ieșire a încălzitorului de aer de joasă tensiune și poate partaja o parte din funcția de răcire a motorului, reducând puterea de ieșire a rezervorului de apă al radiatorului.
Dezavantaje
1) Cantitatea de modificare a părților moștenite este relativ mare, iar costul modificării este mare.
2) Utilizarea unui încălzitor de aer de joasă tensiune necesită o anumită cantitate de spațiu de rectificare în partea inferioară a încălzitorului de aer condiționat original al vehiculului. Cu toate acestea, adăugarea unui dispozitiv de încălzire auxiliară PTC va provoca modificări ale carcasei ansamblului suflantei încălzitorului. Dacă doriți să adăugați un dispozitiv auxiliar PTC sub miezul de încălzire, conducta de aer și conducta de suflare a piciorului din partea inferioară a carcasei ar trebui deplasate în jos.
3) Circuitul de control trebuie schimbat din nou și trebuie adăugate componente de control și unele conducte, astfel încât controlerul să poată controla pompa de apă și supapa cu trei căi. Controlul este complicat și costul crește foarte mult.
4) PTC-ul este dispus în cockpit, ceea ce prezintă anumite riscuri de siguranță.
Încălzire cu aer de înaltă tensiune
Îndepărtați țevile originale de admisie și evacuare a vehiculului și miezul încălzitorului, înlocuiți miezul încălzitorului cu un încălzitor de aer PTC de aceeași dimensiune și metodă de instalare ca miezul original de încălzire a vehiculului, apoi schimbați circuitele de control relevante și izolați măsura de bază PTC.
Avantaje
1) Nu sunt necesare modificări ale structurii HVAC.
2) Spre deosebire de încălzitoarele de încălzire cu aer de joasă tensiune, care sunt limitate de mulți factori, cum ar fi capacitatea de ieșire a puterii, încălzitoarele de încălzire cu aer de înaltă tensiune pot oferi o putere foarte puternică și o încălzire de înaltă eficiență.
3) Încălzirea directă a aerului, temperatura camerei de conducere crește rapid.
Dezavantaje
1) Pentru ca sistemul de aer condiționat și încălzire să îndeplinească reglementările de dezghețare și dezaburire și cerințele de încălzire, puterea de încălzire a PTC trebuie să fie de cel puțin 3000 W sau mai mare. Această putere este un consumator foarte mare în comparație cu capacitatea totală a bateriei, ceea ce afectează grav autonomia vehiculelor pur electrice.
2) PTC-urile cu o putere de încălzire mai mare de 3 000 W sunt aranjate în HVAC, ceea ce poate cauza pericole pentru siguranță. Intervalul de tensiune de lucru al PTC de încălzire cu aer de înaltă tensiune este în general de 250 ~ 450 V (DC) și trebuie luate măsuri de izolare la tensiune înaltă. EN60335 cere ca nivelul de izolație al produselor de înaltă tensiune să fie mai mare sau egal cu 2 000 V. La proiectarea produselor, este necesar să se ia în considerare măsurile de siguranță ale izolației multistrat (Figura 8), care crește foarte mult costul produsului în sine și îngreunează aplicarea produsului.
3) Încălzitorul de încălzire cu aer de înaltă tensiune este aranjat în HVAC. Sunt necesare măsuri de izolare pentru încălzitorul cu aer de înaltă tensiune. În caz contrar, atunci când temperatura încălzitorului de înaltă tensiune este ridicată, carcasa HVAC va produce miros și va afecta calitatea aerului din cabină.
Incalzire apa de inalta tensiune
Un încălzitor de înaltă tensiune, un rezervor de apă, o pompă de apă și țevi de apă sunt adăugate în camera mașinilor pentru a forma un sistem închis de circulație a apei cu miezul original al încălzitorului auto.
Avantaje
1) Dispozitivele de înaltă tensiune sunt dispuse în sala mașinilor pentru a asigura siguranța la înaltă tensiune și pentru a oferi o soluție optimizată cu cel mai înalt grad de siguranță, asigurând în același timp performanța acesteia.
2) Încălzirea apei, fără miros în timpul lucrului.
3) Nu sunt necesare modificări ale structurii HVAC.
4) Când puterea bateriei este excesivă din cauza recuperării energiei de frânare sau a altor factori, încălzitorul de apă de înaltă tensiune poate converti excesul de energie electrică în energie termică și o poate stoca în sistemul de circulație a apei pentru a preveni pericolul cauzat de supraîncărcarea bateriei.
5) Spre deosebire de sistemul de 12 V, care este supus multor restricții privind capacitățile de ieșire a puterii, sistemele de înaltă tensiune pot oferi o putere de ieșire foarte puternică și capacități de încălzire de înaltă eficiență.
6) Într-un sistem HVAC pur electronic, puterea nu este afectată de alți factori, dar este ușor ajustată de sistemul de management al temperaturii, permițând controlul precis al temperaturii interioare.
Dezavantaje
1) Structura este complexă și se adaugă multe părți suplimentare, ceea ce aduce dificultăți în amenajarea sălii mașinilor.
2) Viteza de încălzire a apei este lentă.
3) Puterea electrică a încălzitorului PTC pentru încălzirea apei este de aproximativ 5,5 kW. Această putere este un consum foarte mare în comparație cu capacitatea totală a bateriei, ceea ce afectează grav autonomia de rulare a vehiculelor electrice.
