Essentiële componenten van een elektrisch airconditioningsysteem
Het elektrische airconditioningsysteem vormt de kern van het thermisch beheer in nieuwe energievoertuigen. Ter vervanging van de traditionele riemaandrijving door elektrische aandrijving, zijn de essentiële componenten en vier kernonderdelen als volgt:
Elektrische airconditioningcompressor– Het "hart" van het systeem. Hij wordt rechtstreeks aangedreven door een hoog-accu en maakt gebruik van een ingebouwde- synchrone motor met permanente magneet om een scroll- of zuigermechanisme aan te drijven, waardoor het gasvormige koelmiddel met lage- temperatuur en lage - druk wordt gecomprimeerd tot een gasvormige toestand met hoge - hoge temperatuur en hoge - druk, waardoor de koelcyclus wordt aangedreven. Het vermogen bedraagt doorgaans 1,5–10 kW, waarvoor een hoogspanningsplatform van 400 V/800 V voor het voertuig nodig is. Het beschikt over een ingebouwde-frequentieomvormer voor traploze snelheidsaanpassing op basis van de warmtebelasting, wat resulteert in aanzienlijke energiebesparingen vergeleken met een compressor met vaste-verplaatsing.
PTC elektrische verwarming– De kernwarmtebron voor elektrische airconditioningverwarming. Door gebruik te maken van een keramisch element met een positieve temperatuurcoëfficiënt, verwarmt het de lucht of het koelmiddel, dat vervolgens via de verwarmingskern naar het passagierscompartiment wordt gevoerd. Het vermogen bedraagt doorgaans 1–7 kW, met zelfbeperkende temperatuurkenmerken; naarmate de temperatuur stijgt, neemt de weerstand toe en neemt het vermogen automatisch af, waardoor een hoge veiligheid wordt gegarandeerd. In airconditioningsystemen met warmtepompen worden PTC's vaak gebruikt als aanvullende warmtebron in omgevingen met lage- temperaturen om de onvoldoende verwarmingscapaciteit van de warmtepomp in extreem koude omstandigheden te compenseren.
Elektrische waterpomp– De krachtbron voor de koelvloeistofcirculatie. Aangedreven door een borstelloze gelijkstroommotor, drijft de waaier antivries door de motor, het accupakket, de PTC-verwarmer en de radiator, waardoor restwarmteterugwinning en temperatuurcompensatie wordt bereikt. Vergeleken met mechanische waterpompen kan de elektrische waterpomp indien nodig zelfstandig het toerental aanpassen en blijft hij draaien, zelfs als de motor uitstaat. Het is een belangrijk onderdeel voor de temperatuurregeling van de accu en de motorkoeling.
Driewegklep.-– Het "verkeersknooppunt" van de thermische beheerlus. Het schakelt de richting van de koelvloeistofstroom elektrisch of elektromagnetisch om, waardoor flexibel schakelen tussen meerdere modi mogelijk is, zoals koelen, verwarmen, ontdooien en voorverwarmen van de batterij. In de verwarmingsmodus wordt bijvoorbeeld PTC-verwarmd koelmiddel naar de verwarmingskern geleid; in de modus voor het terugwinnen van restwarmte wordt motor-gekoelde warmte naar de accu gestuurd voor verwarming. Dankzij de drie-klep kunnen alle subsystemen voor thermisch beheer één leiding delen, waardoor de structuur aanzienlijk wordt vereenvoudigd en de kosten worden verlaagd.
Naast de vier hierboven genoemde kerncomponenten vereist het systeem ook de gecoördineerde werking van componenten zoals de condensor, verdamper, expansieklep, vloeistofontvangerdroger, ventilator, elektrische ventilator, airconditioningcontroller (ECU) en temperatuur-/druksensor om een compleet koel- en verwarmingscircuit te vormen.
