¿Es el calefactor ptc un nuevo método de calefacción para vehículos híbridos y eléctricos?
En vehículos híbridos y vehículos eléctricos, el motor debe operar frecuentemente en una zona de alta eficiencia. Cuando el motor no se puede utilizar como fuente de calor con un accionamiento eléctrico puro, el vehículo no tendrá fuente de calor. Especialmente para la regulación de la temperatura de la cabina, se requiere una fuente de calor adicional para garantizar el confort y la seguridad. Para maximizar el rango de manejo eléctrico y mejorar la eficiencia del combustible, el calor debe generarse de manera rápida, eficiente y segura con un consumo mínimo de la batería de tracción. Webasto ha desarrollado un nuevo calentador de alto voltaje basado en una nueva tecnología de termocapa patentada. Se introduce el concepto de diseño y los resultados de investigación y desarrollo para lograr el objetivo del proyecto.
1. Función y propósito de la calefacción del vehículo.
La calefacción de la cabina es una función importante para garantizar una conducción segura y cómoda del vehículo. Además de la comodidad de la cabina y la temperatura en el automóvil, el sistema de aire acondicionado (HVAC) también debe garantizar ciertas funciones, incluido el cumplimiento de los requisitos reglamentarios, como el Reglamento Europeo 672/2010 y el Estándar Federal de Seguridad de Vehículos Motorizados de EE. UU. FMVSS103, más del 80 por ciento del hielo en el parabrisas debe eliminarse después de 20 minutos. La descongelación y la deshumidificación son otras 2 funciones exigidas por la normativa. Una buena climatización de la cabina es la base para el confort y la seguridad, que también es un factor importante para garantizar una conducción tranquila.
2. Rendimiento
Los requisitos principales para el calentador dependen de la aplicación del automóvil y se pueden resumir de la siguiente manera: (1) Máxima eficiencia; (2) Costo bajo o razonable; (3) Tiempo de respuesta rápido y buena capacidad de control; (4) Tamaño del paquete Minimizado y ligero como sea posible; (5) buena confiabilidad; (6) buena sostenibilidad y protección del medio ambiente.
3. Concepto de calefacción
En general, los conceptos de calor se pueden dividir en fuentes de calor primarias y fuentes de calor secundarias. La principal fuente de calor es una fuente de calor que puede generar más de 2kW de calor necesarios para el ajuste de temperatura de la cabina. El calor generado por la fuente de calor secundaria está por debajo de los 2 kW y, por lo general, dirige su calor a una ubicación específica, como un calefactor de asiento.
3.1 Calentadores de aire y sistemas de calentamiento de agua
Los sistemas de calefacción se pueden dividir en 2 categorías principales, dependiendo de si la calefacción se logra mediante un calentador a base de combustible o un calentador eléctrico: (1) calentadores de aire que calientan el aire directamente, lo que calienta la cabina rápidamente; (2) usar refrigeración Un calentador de agua con líquido como portador de calor medio, que distribuye mejor el calor y está integrado en HVAC.
Los calefactores alimentados con combustible se han introducido en vehículos híbridos y eléctricos en el pasado, y su menor consumo eléctrico permite utilizar la electricidad para conducir el vehículo en lugar de calentarlo. Dado que el uso de un calefactor eléctrico en invierno reduce la autonomía de un accionamiento eléctrico en aproximadamente un 50 por ciento, el método de elección suele ser el calentamiento por combustible.
Sin embargo, la necesidad de sistemas de vehículos libres de emisiones exige la búsqueda de otras soluciones de calefacción, de las cuales el concepto de calefacción eléctrica es una solución viable.
3.2 Concepto de calentador eléctrico
Varias tecnologías existentes y potenciales, como la resistencia bobinada o el calentamiento con coeficiente de temperatura positivo (PTC), se analizaron antes del desarrollo. Se evaluaron cuatro objetivos principales de desarrollo y se compararon varias tecnologías potenciales con estos objetivos:
(1) En términos de eficiencia, el nuevo calentador debe ser eficiente y debe poder proporcionar la salida de calor requerida en una amplia gama de temperaturas de refrigerante y en todos los voltajes;
(2) En términos de calidad y tamaño, el nuevo calentador debe ser lo más pequeño y liviano posible;
(3) En términos de usabilidad y costo, se debe evitar el uso de materiales de tierras raras y Pb y, al mismo tiempo, el costo de los nuevos productos debe ser competitivo;
(4) En términos de seguridad, cualquier riesgo de descarga eléctrica o accidente por quemadura debe evitarse en todas las condiciones.
