Struktura, obwód, sterowanie elektroniczne, układ sterowania i zasada działania układu klimatyzacji pojazdu elektrycznego
1. Struktura układu klimatyzacji w pojazdach elektrycznych o nowym napędzie elektrycznym
Układ klimatyzacji w pojazdach elektrycznych zasilanych wyłącznie energią odnawialną jest zasadniczo taki sam, jak w pojazdach zasilanych paliwem tradycyjnym i składa się ze sprężarek, skraplaczy, parowników, wentylatorów chłodzących, dmuchaw, zaworów rozprężnych oraz akcesoriów do rurociągów wysokiego i niskiego ciśnienia. Różnica polega na tym, że główne elementy układu klimatyzacji w pojazdach elektrycznych zasilanych wyłącznie energią odnawialną działają – sprężarka nie posiada źródła zasilania, które jest dostępne w pojazdach zasilanych paliwem tradycyjnym, więc może być zasilana jedynie z akumulatora pojazdu elektrycznego, co wymaga dodania silnika napędowego do sprężarki, połączenia silnika napędowego ze sprężarką i sterownika, czyli, jak często się mówi, elektrycznej sprężarki spiralnej.
2. Zasada sterowania nowym systemem klimatyzacji pojazdu elektrycznego
Sterownik całego pojazdu ∨CU zbiera sygnał przełącznika klimatyzacji, sygnał presostatu klimatyzatora, sygnał temperatury parownika, sygnał prędkości wiatru oraz sygnał temperatury otoczenia, a następnie generuje sygnał sterujący poprzez magistralę CAN i przesyła go do sterownika klimatyzacji. Następnie sterownik klimatyzacji steruje włączaniem i wyłączaniem obwodu wysokiego napięcia sprężarki klimatyzacji.
3. Zasada działania nowego, w pełni elektrycznego systemu klimatyzacji pojazdu
Kompresor klimatyzacji zasilany energią elektryczną jest źródłem energii dla układu klimatyzacji pojazdu zasilanego energią elektryczną. W tym miejscu oddzielamy chłodzenie i ogrzewanie w układzie klimatyzacji zasilanym energią elektryczną:
(1) Zasada działania układu chłodzenia w układzie klimatyzacji nowych pojazdów elektrycznych
Podczas pracy układu klimatyzacji elektryczna sprężarka klimatyzacji zapewnia normalną cyrkulację czynnika chłodniczego w układzie chłodzenia. Elektryczna sprężarka klimatyzacji stale spręża czynnik chłodniczy i przesyła go do parownika. Czynnik chłodniczy pochłania ciepło w parowniku i rozszerza się, dzięki czemu parownik jest chłodzony. W rezultacie powietrze wydmuchiwane przez dmuchawę jest zimnym powietrzem.
(2) Zasada ogrzewania układu klimatyzacji w pojazdach elektrycznych o nowym napędzie elektrycznym
Ogrzewanie klimatyzacyjne tradycyjnego pojazdu napędzanego paliwem opiera się na wysokiej temperaturze czynnika chłodniczego w silniku. Po otwarciu ciepłego powietrza, czynnik chłodniczy o wysokiej temperaturze w silniku przepływa przez zbiornik ciepłego powietrza, a powietrze z dmuchawy również przechodzi przez zbiornik ciepłego powietrza, dzięki czemu wylot powietrza z klimatyzatora może wydmuchać ciepłe powietrze. Jednak klimatyzacja pojazdu elektrycznego, ponieważ nie ma silnika, obecnie większość nowych pojazdów energetycznych na rynku osiąga ogrzewanie pojazdu za pomocą pompy ciepła lub ogrzewania PTC.
(3) Zasada działania pompy ciepła jest następująca: w powyższym procesie ciecz o niskiej temperaturze wrzenia (np. freon w klimatyzatorze) odparowuje po dekompresji przez przepustnicę, pochłania ciepło z niższej temperatury (np. na zewnątrz pojazdu), a następnie spręża parę przez sprężarkę, powodując wzrost temperatury, uwalniając pochłonięte ciepło przez skraplacz i skraplając je, a następnie powraca do przepustnicy. Ten cykl stale przenosi ciepło z chłodniejszej do cieplejszej (potrzebującej ciepła) przestrzeni. Technologia pomp ciepła może zużywać 1 dżul energii i przenosić ponad 1 dżul (lub nawet 2 dżule) energii z chłodniejszych miejsc, co przekłada się na znaczne oszczędności w zużyciu energii.
(4) PTC to skrót od Positive Temperature Coefficient (dodatni współczynnik temperaturowy), który ogólnie odnosi się do materiałów lub komponentów półprzewodnikowych o dużym dodatnim współczynniku temperaturowym. Podczas ładowania termistora rezystancja nagrzewa się, aby podnieść temperaturę. W skrajnym przypadku PTC może osiągnąć jedynie 100% konwersji energii. Do wytworzenia maksymalnie 1 dżula ciepła potrzeba 1 dżula energii. Żelazka elektryczne i lokówka używane w naszym codziennym życiu działają na tej zasadzie. Jednak głównym problemem ogrzewania PTC jest zużycie energii, które wpływa na zasięg pojazdów elektrycznych. Biorąc za przykład 2-kilowatowy PTC, praca z pełną mocą przez godzinę zużywa 2 kWh energii elektrycznej. Jeśli samochód przejedzie 100 kilometrów i zużyje 15 kWh, 2 kWh oznacza utratę 13 kilometrów zasięgu. Wielu właścicieli samochodów z północy narzeka, że zasięg pojazdów elektrycznych skurczył się zbyt mocno, częściowo z powodu zużycia energii przez ogrzewanie PTC. Ponadto, zimą, gdy jest zimno, aktywność materiału w akumulatorze spada, wydajność rozładowania nie jest wysoka, a przebieg ulega zmniejszeniu.
Różnica między ogrzewaniem PTC a ogrzewaniem za pomocą pompy ciepła w przypadku klimatyzacji pojazdów zasilanych nowymi źródłami energii polega na tym, że: ogrzewanie PTC = wytwarzanie ciepła, ogrzewanie za pomocą pompy ciepła = przetwarzanie ciepła.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. zajmuje się sprzedażą części samochodowych MG&MAUXS. Zapraszamy do zakupu.
