Hoe het airconditioningsysteem van puur elektrische voertuigen werkt
Wat het airconditioningsysteem betreft, zijn er verschillen in de systeemsamenstelling tussen elektrische voertuigen en traditionele voertuigen, en verschillende soorten elektrische voertuigen hebben verschillende kenmerken. Dit artikel introduceert voornamelijk het werkingsprincipe van het airconditioningsysteem van puur elektrische voertuigen.
Puur elektrische voertuigen hebben geen motor als krachtbron voor de airconditioningcompressor, en er is geen restwarmte van de motor die kan worden gebruikt om verwarmings- en ontdooi-effecten te bereiken. Brandstofcel-elektrische voertuigen hebben geen motor als krachtbron voor de aircocompressor, maar de brandstofcelmotor kan wel relatief stabiele restwarmte genereren.
Bij hybride elektrische voertuigen kan de motor vanwege zijn regelstrategie op geen enkel moment als krachtbron voor koeling en compressie worden gebruikt. Het eerste dat een auto-airconditioner doet om de lucht in de cabine te reguleren, is de temperatuur van de lucht aanpassen en de luchttemperatuur verlagen door middel van koeling.
Afhankelijk van de kenmerken van elektrische voertuigen omvatten de belangrijkste koel- en airconditioningmethoden die momenteel beschikbaar zijn voor elektrische voertuigen thermo-elektrische koeling, koeling met elektrische compressoren en koeling met restwarmte. Hiervan kan afvalwarmtekoeling worden overwogen voor gebruik in elektrische voertuigen met brandstofcellen.
Airconditioningsysteem voor elektrische voertuigen: koelsysteem
Halfgeleiderkoeling, ook wel thermo-elektrische koeling genoemd, is een solid-state koeltechnologie die geen gebruik maakt van koelmiddelen en geen lopende delen heeft. De thermozuil functioneert als een compressiekoelcompressor, het koude uiteinde en zijn warmtewisselaar zijn gelijkwaardig aan een compressiekoelingsverdamper, en het hete uiteinde en zijn warmtewisselaar zijn gelijkwaardig aan een condensor. Wanneer elektriciteit wordt toegepast, verlaten vrije elektronen en gaten het koude uiteinde van de thermozuil en bewegen zich naar het hete uiteinde onder invloed van het externe elektrische veld, wat equivalent is aan het compressieproces van het koelmiddel in de compressor. Aan het koude uiteinde van de elektrische verwarmingsstapel worden gelijktijdig elektronen-gatparen gegenereerd door de warmteabsorptie van de warmtewisselaar, wat equivalent is aan de warmteabsorptie en verdamping van het koelmiddel in de verdamper. Aan het hete uiteinde van de elektrische verwarmingskolom vindt de recombinatie van elektronen-gatparen plaats, en tegelijkertijd wordt warmte gedissipeerd via de warmtewisselaar, wat equivalent is aan de verwarming en condensatie van het koelmiddel in de condensor.
Thermo-elektrische airconditioning heeft de volgende kenmerken: het thermo-elektrische element heeft een gelijkstroomvoeding nodig om te kunnen werken; het veranderen van de richting van de stroom kan het omgekeerde effect van koeling en verwarming veroorzaken; de thermische traagheid van het thermo-elektrische koelstuk is erg klein, de koeltijd is erg kort, de warmteafvoer is goed aan het hete uiteinde en het koude uiteinde is leeg. Onder belasting kan de koelchip het maximale temperatuurverschil bereiken in minder dan 1 minuut na het inschakelen; Door de werkstroom van de component aan te passen, kunnen de koelsnelheid en -temperatuur worden aangepast, kan de nauwkeurigheid van de temperatuurregeling 0.001 graden bereiken, en is het gemakkelijk om een continue aanpassing van de energie te realiseren; onder de juiste ontwerp- en toepassingsomstandigheden kan het koelrendement meer dan 90% bereiken, terwijl het verwarmingsrendement veel groter is dan 1; het is klein van formaat, licht van gewicht en compact van structuur, wat bevorderlijk is voor het verminderen van de onderhoudskwaliteit van elektrische voertuigen; het heeft een hoge betrouwbaarheid, een lange levensduur en eenvoudig onderhoud; zonder roterende onderdelen is het trillingsvrij, wrijvingsvrij, geluidsvrij en slagvast.
Airconditioningsysteem voor elektrische voertuigen: verwarmingssysteem
De verwarmingsbron van het airconditioningsysteem van een brandstofvoertuig wordt voornamelijk geleverd door de motorkoelvloeistof, maar het verwarmingssysteem van een elektrisch voertuig is hiervan anders. Veel voorkomende oplossingen voor het verwarmen van lucht in airconditioningsystemen voor elektrische voertuigen zijn als volgt:
①Warmtepomp. Het werkingsprincipe van het airconditioningsysteem met warmtepomp voor elektrische voertuigen, aangedreven door een transmissieriem aangedreven door een borstelloze gelijkstroommotor, wordt weergegeven in de figuur. De koel-/verwarmingsmodus van het airconditioningsysteem wordt geschakeld door de vierwegomkeerklep. De ononderbroken pijl geeft de koeltoestand aan en de gestippelde pijl geeft de verwarmingstoestand aan. In principe verschilt dit systeem niet van een gewone warmtepomp-airconditioner, maar voor gebruik in elektrische voertuigen heeft het speciaal een schuifschuifcompressor met dubbele werkkamer, een borstelloze DC-motor en een inverterbesturingssysteem ontwikkeld. Wanneer het systeem onder bedrijfsomstandigheden van de warmtepomp overschakelt van de ontdooimodus naar de verwarmingsmodus, zal het gecondenseerde water op de warmtewisselaar in het luchtkanaal snel verdampen en zal zich ijs vormen op de voorruit, wat de rijveiligheid in gevaar brengt.
②PTC elektrische verwarming. PTC elektrische verwarmer is een verwarmer die een PTC-thermistorelement als warmtebron gebruikt. PTC-thermistors zijn meestal gemaakt van halfgeleidermaterialen en hun weerstand verandert sterk bij veranderingen in de luchtvochtigheid. Wanneer de buitentemperatuur daalt, neemt de PTC-weerstandswaarde af en neemt de warmteontwikkeling dienovereenkomstig toe. Afhankelijk van het materiaal kan het worden onderverdeeld in keramische PTC-thermistor en PTC-thermistor van organisch polymeer. Keramische PTC-thermistors worden gebruikt in elektrische hulpverwarmers voor airconditioning. Omdat het PTC-thermistorelement de veranderende kenmerken heeft van het verhogen of verlagen van de weerstandswaarde naarmate de omgevingstemperatuur verandert, heeft de PTC-verwarmer de kenmerken van energiebesparing, constante temperatuur, veiligheid en een lange levensduur.
Airconditioningsysteem voor elektrische voertuigen: Principe van airconditioningsysteem met warmtepomp.
Elektrische hulpverwarmers voor airconditioning kunnen worden onderverdeeld in gebonden keramische PTC-verwarmers en metalen PTC-buisverwarmers. De gebonden keramische PTC-verwarmer is een verwarmer waarin meerdere keramische PTC-chips en aluminium gegolfde koellichamen aan elkaar zijn gebonden met hittebestendige harslijm. Het heeft een goede warmteafvoer en stabiele elektrische prestaties. Onder hen zijn gebonden keramische PTC-verwarmers onderverdeeld in typen met verwarming aan het oppervlak en niet-geladen typen met verwarmingsoppervlak.
De metalen PTC-buisverwarmer maakt gebruik van geïmporteerde nikkel-ijzerlegeringsdraad als verwarmingsmateriaal. De verwarmingsbuis is ingelegd met aluminium koellichamen en het warmteafvoereffect is zeer goed. De verwarmer is uitgerust met een temperatuurregelaar en een thermische zekering, waardoor het product veiliger en betrouwbaarder in gebruik is. Dit soort verwarming heeft goede eigenschappen van PTC-materiaal en sommige airconditioners gebruiken dit type verwarming als bijverwarming.
③Afvalwarmte + hulp-PTC. Maak gebruik van de warmte die wordt gegenereerd wanneer apparaten met een hoog vermogen (stroomconversie, aandrijfmotoren, motorcontrollers, enz.) werken om warmte-uitwisseling uit te voeren op de binnenomgeving van het voertuig. Wanneer er onvoldoende warmte is, wordt de extra PTC-verwarming ingeschakeld.
Elektrische voertuigen zijn een belangrijk vervoermiddel geworden en ook airconditioning, koeling en verwarming zijn belangrijke aspecten van ons autoaanbod bij het kopen van een auto. Koelen en verwarmen verbruiken immers ook elektriciteit.
