Solución de sistema de aire acondicionado para vehículos de nueva energía
La fuente de calor de aire caliente del sistema de aire acondicionado del vehículo de combustible proviene principalmente del refrigerante del motor, pero el sistema de calefacción del vehículo eléctrico es diferente. Los esquemas comunes para la calefacción del sistema de aire acondicionado de vehículos eléctricos son los siguientes:
① Bomba de calor. El principio de funcionamiento del sistema de aire acondicionado con bomba de calor para vehículos eléctricos impulsado por el motor sin escobillas de CC se muestra en la figura. El modo de refrigeración/calefacción del sistema de aire acondicionado se cambia mediante la válvula de inversión de cuatro vías, la flecha continua indica la condición de refrigeración y la flecha punteada indica la condición de calefacción. En principio, el sistema no es diferente de los acondicionadores de aire con bomba de calor comunes, pero se usa en vehículos eléctricos y ha desarrollado especialmente un compresor de paletas deslizantes de doble cavidad, un motor sin escobillas de CC y un sistema de control inversor. En condiciones de funcionamiento de la bomba de calor, cuando el sistema cambia del modo de descongelación al modo de calefacción, el agua condensada en el intercambiador de calor en el conducto de aire se evaporará rápidamente y se formará escarcha en el parabrisas, lo que afectará la seguridad al conducir.
②Calentador eléctrico PTC. El calentador eléctrico PTC es un tipo de calentador que utiliza un elemento termistor PTC como fuente de calor. El termistor PTC generalmente está hecho de material semiconductor, su resistencia cambia bruscamente con el cambio de humedad, cuando la temperatura exterior baja, el valor de resistencia de PTC disminuye y el poder calorífico aumentará en consecuencia. Según el material, se puede dividir en termistor PTC cerámico y termistor PTC de polímero orgánico. Para el aire acondicionado, los calentadores eléctricos auxiliares son termistores PTC cerámicos. Debido a que el elemento del termistor PTC tiene la característica de cambio de que su valor de resistencia aumenta o disminuye con el cambio de la temperatura ambiente, el calentador PTC tiene las características de ahorro de energía, temperatura constante, seguridad y larga vida útil.
Los calentadores eléctricos auxiliares de aire acondicionado se pueden dividir en calentadores PTC de cerámica unidos y calentadores tubulares PTC de metal. El calentador PTC cerámico adherido es un calentador en el que múltiples chips PTC cerámicos y disipadores de calor corrugados de aluminio se unen con pegamento de resina resistente a altas temperaturas. Tiene buena disipación de calor y rendimiento eléctrico estable. Entre ellos, el calentador PTC de cerámica adherida se divide en un tipo cargado en la superficie del calentador y un tipo sin carga en la superficie del calentador.
El calentador tubular de metal PTC utiliza alambre de aleación de níquel-hierro importado como material de calefacción, y el tubo de calefacción está incrustado con disipadores de calor de aluminio, y su efecto de disipación de calor es muy bueno. El calentador está equipado con un controlador de temperatura y un fusible térmico para que el producto sea más seguro y confiable. Este tipo de calentador tiene buenas características de material PTC y algunos acondicionadores de aire usan este tipo de calentador como calefacción auxiliar.
③Calor residual más PTC auxiliar. Utilice el calor generado cuando los dispositivos de alta potencia (conversión de potencia, motor de accionamiento, controlador de motor, etc.) funcionan para intercambiar calor con el entorno del automóvil. Cuando el calor es insuficiente, se activa el calentador PTC auxiliar.
El consumo de energía del aire acondicionado en vehículos de nueva energía representa más del 15 por ciento del consumo de energía de todo el vehículo; el método de calentamiento por resistencia térmica PTC consume mucha energía, y la tecnología de bomba de calor tiene efectos obvios de ahorro de energía, lo que se ha convertido en una tendencia de aplicación para reemplazar PTC. Las empresas extranjeras BMW, Mitsubishi y Nissan han comenzado a adoptar la tecnología de los compresores scroll eléctricos. En la actualidad, algunos modelos domésticos también adoptan la tecnología, pero el nivel técnico actual todavía está al nivel de los compresores independientes.
Para la tecnología de bomba de calor, el aumento adicional de la densidad de potencia y la reducción de la temperatura mínima de funcionamiento son el foco de la próxima investigación y desarrollo, así como un medio importante de ahorro de energía.
