Is de ptc heater een nieuwe verwarmingsmethode voor hybride en elektrische voertuigen?
Bij hybride voertuigen en elektrische voertuigen moet de motor vaak in een hoogrendementszone draaien. Wanneer de motor niet kan worden gebruikt als warmtebron bij puur elektrische aandrijving, heeft het voertuig geen warmtebron. Vooral voor de temperatuurregeling van de cabine is een extra warmtebron nodig om comfort en veiligheid te garanderen. Om de elektrische actieradius te maximaliseren en het brandstofverbruik te verbeteren, moet warmte snel, efficiënt en veilig worden gegenereerd met een minimale aanslag op de tractiebatterij. Webasto heeft een nieuwe hoogspanningsverwarmer ontwikkeld op basis van een nieuwe gepatenteerde thermolaagtechnologie. Het ontwerpconcept en de onderzoeks- en ontwikkelingsresultaten om het doel van het project te bereiken worden geïntroduceerd.
1. Functie en doel van voertuigverwarming
Cabineverwarming is een belangrijke functie om veilig en comfortabel rijden met het voertuig te garanderen. Naast het comfort van de cabine en de temperatuur in de auto, moet het airconditioningsysteem (HVAC) ook bepaalde functies waarborgen, waaronder naleving van wettelijke vereisten, zoals volgens de Europese verordening 672/2010 en de Amerikaanse Federal Motor Vehicle Safety Standard FMVSS103, Meer dan 80 procent van het ijs op de voorruit moet na 20 minuten verwijderd zijn. Ontdooien en ontvochtigen zijn 2 andere functies die wettelijk verplicht zijn. Een goede klimaatregeling van de cabine is de basis voor comfort en veiligheid, wat ook een belangrijke factor is om onbelemmerd te kunnen rijden.
2. Prestaties
De belangrijkste vereisten voor de verwarming zijn afhankelijk van de toepassing van de auto en kunnen als volgt worden samengevat: (1) Hoogste efficiëntie; (2) Lage of redelijke kosten; (3) Snelle responstijd en goede beheersbaarheid; (4) Pakketgrootte Geminimaliseerd en zo licht mogelijk; (5) goede betrouwbaarheid; (6) goede duurzaamheid en milieubescherming.
3. Verwarmingsconcept
Over het algemeen zijn warmteconcepten onder te verdelen in primaire warmtebronnen en secundaire warmtebronnen. De belangrijkste warmtebron is een warmtebron die meer dan 2 kW warmte kan genereren die nodig is voor de temperatuurregeling van de cabine. De warmte die door de secundaire warmtebron wordt gegenereerd, is minder dan 2 kW en leidt zijn warmte meestal naar een specifieke locatie, zoals een stoelverwarming.
3.1 Luchtverwarmers en waterverwarmingssystemen
Verwarmingssystemen kunnen worden onderverdeeld in 2 hoofdcategorieën, afhankelijk van of de verwarming wordt bereikt door een op brandstof gebaseerde verwarming of een elektrische verwarming: (1) luchtverwarmers die de lucht rechtstreeks verwarmen, waardoor de cabine snel wordt verwarmd; (2) gebruik koeling Een boiler met vloeistof als medium warmtedrager, die warmte beter verdeelt en geïntegreerd is in HVAC.
Brandstofgestookte verwarmingen zijn in het verleden geïntroduceerd in hybride en elektrische voertuigen en door hun lagere elektriciteitsverbruik kan de elektriciteit worden gebruikt om het voertuig aan te drijven in plaats van het te verwarmen. Omdat het gebruik van een elektrische verwarming in de winter de actieradius van een elektrische aandrijving met zo'n 50 procent verkleint, is verwarming op brandstof vaak de methode van keuze.
De behoefte aan emissievrije voertuigsystemen noopt echter tot het zoeken naar andere verwarmingsoplossingen, waarvan het elektrische verwarmingsconcept een levensvatbare oplossing is.
3.2 Elektrisch verwarmingsconcept
Verschillende bestaande en potentiële technologieën, zoals draadgewonden weerstand of verwarming met positieve temperatuurcoëfficiënt (PTC), werden voorafgaand aan de ontwikkeling geanalyseerd. Vier belangrijke ontwikkelingsdoelen werden geëvalueerd en verschillende potentiële technologieën werden vergeleken met deze doelen:
(1) In termen van efficiëntie moet de nieuwe verwarming efficiënt zijn en in staat zijn om de vereiste warmteafgifte te leveren over een breed bereik van koelmiddeltemperaturen en bij alle spanningen;
(2) De nieuwe verwarmer moet qua kwaliteit en grootte zo klein mogelijk en zo licht mogelijk zijn;
(3) In termen van bruikbaarheid en kosten moet het gebruik van zeldzame aardmetalen en lood worden vermeden, en tegelijkertijd moeten de kosten van nieuwe producten concurrerend zijn;
(4) Uit veiligheidsoverwegingen moet elk gevaar voor elektrische schokken of brandwonden onder alle omstandigheden worden voorkomen.
