新能源汽車(chē)空調(diào)PTC加熱器技術(shù)及市場(chǎng)
發(fā)表時(shí)間:2022-09-15 09:41:04 發(fā)布:PTC電加熱器廠家PTC電加熱器廠家之前就棉紗高溫?zé)岜煤娓呻娂訜崞鞯脑砑肮δ?/a>做了詳細(xì)的介紹和說(shuō)明。本期我們簡(jiǎn)單的對(duì)新能源汽車(chē)空調(diào)PTC加熱器技術(shù)及市場(chǎng)進(jìn)行描述,作為專(zhuān)業(yè)的防爆電加熱器、液氨蒸發(fā)器、土壤修復(fù)電加熱器生產(chǎn)制造廠家江蘇眾眾電熱科技有限公司,我們將盡心整理并發(fā)布各種電加熱器相關(guān)知識(shí),竭誠(chéng)為您服務(wù)。
相較于傳統(tǒng)汽車(chē)熱管理系統(tǒng),新能源汽車(chē)熱管理系統(tǒng)與之的差別一是管理對(duì)象從座艙延伸到電池、電機(jī)電控等領(lǐng)域,二是其功能從單純的降溫延伸到保溫、制熱功能。因此,相較于傳統(tǒng)汽車(chē),新能源汽車(chē)熱管理系統(tǒng)新增了電子水泵、電動(dòng)壓縮機(jī)、電子膨脹閥或四通閥、冷卻板及制熱系統(tǒng)(熱泵或PTC 系統(tǒng))等。
新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)方案
燃油汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的暖風(fēng)熱源主要由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液提供,而電動(dòng)汽車(chē)的暖風(fēng)系統(tǒng)與之不同。電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)暖風(fēng)常見(jiàn)的方案如下:
?、贌岜?。由傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)熱泵式空調(diào)系統(tǒng)工作原理如圖所示。空調(diào)系統(tǒng)的制冷/制熱模式由四通換向閥轉(zhuǎn)換,實(shí)線(xiàn)箭頭表示制冷工況,虛線(xiàn)箭頭表示制熱工況。從原理上講,該系統(tǒng)與普通的熱泵空調(diào)并無(wú)區(qū)別,但是用于電動(dòng)汽車(chē)上,其專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了雙工作腔滑片壓縮機(jī)、直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)和逆變器控制系統(tǒng)。在熱泵工況下,系統(tǒng)從融霜模式轉(zhuǎn)為制熱模式時(shí),風(fēng)道內(nèi)換熱器上的冷凝水將迅速蒸發(fā),在風(fēng)窗玻璃上結(jié)霜,影響駕駛的安全性。
?、谛履茉雌?chē)PTC加熱器。PTC電加熱器是采用PTC熱敏電阻元件為發(fā)熱源的一種加熱器。PTC熱敏電阻通常是用半導(dǎo)體材料制成的,它的電阻隨濕度變化而急劇變化,當(dāng)外界溫度降低,PTC電阻值隨之減小,發(fā)熱量反而會(huì)相應(yīng)增加。按材質(zhì)可以分為陶瓷PTC熱敏電阻和有機(jī)高分子PTC熱敏電阻。用于空調(diào)輔助電加熱器的是陶瓷PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻元件因具有隨環(huán)境溫度高低的變化,其電阻值隨之增加或減小的變化特性,所以PTC加熱器具有節(jié)能、恒溫、安全和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
空調(diào)輔助電加熱器可以分為粘接式陶瓷PTC加熱器和金屬PTC管狀加熱器。粘接式陶瓷PTC加熱器是將多個(gè)陶瓷PTC芯片及鋁波紋散熱片用耐高溫樹(shù)脂膠粘接在一起的加熱器,其散熱性好,電氣性能穩(wěn)定。其中粘接式陶瓷PTC加熱器又分為加熱器表面帶電型和加熱器表面不帶電型。
金屬PTC管狀加熱器采用進(jìn)口鎳鐵合金絲為發(fā)熱材料,發(fā)熱管外鑲鋁散熱片,其散熱效果非常好。加熱器配用溫度控制器和熱熔斷器,使產(chǎn)品使用更安全可靠。這種加熱器具有PTC材料的良好特性,一些空調(diào)均采用此類(lèi)加熱器作為輔助加熱。
?、塾酂?輔助PTC。利用大功率器件(功率變換、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器等)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量,對(duì)車(chē)內(nèi)環(huán)境進(jìn)行熱交換。當(dāng)熱量不足時(shí),啟用輔助PTC加熱器。
新能源汽車(chē)空調(diào)能耗占整車(chē)能耗15%以上;PTC熱電阻加熱供暖方式能耗很大,熱泵技術(shù)節(jié)能效果明顯,成為替代PTC的應(yīng)用趨勢(shì)。國(guó)外的寶馬、三菱、日產(chǎn)都開(kāi)始采用電動(dòng)渦旋壓縮機(jī)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行采用,目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也有部分車(chē)型的采用,但是現(xiàn)在的技術(shù)水平還是處于單機(jī)的水平。
對(duì)于熱泵技術(shù),進(jìn)一步提升功率密度,降低至低工作溫度是下一步研發(fā)的重點(diǎn),也是節(jié)能重要的手段。
電動(dòng)空調(diào)加熱器PTC原理
PTC電加熱器是一種自動(dòng)控溫、省電的加熱器,它是以PTC熱敏陶瓷元件為發(fā)熱源,以鋁合金制成的波紋片為散熱器,經(jīng)粘、焊而組成的發(fā)熱器。
電動(dòng)空調(diào)加熱器PTC一般包括MCU處理器、功率模塊Mosfet/IGBT、隔離預(yù)驅(qū)和電流檢測(cè)傳感器等??刂葡到y(tǒng)通過(guò)溫度傳感器將溫度信息傳至MCU,通過(guò)與按鍵輸入的目標(biāo)溫度對(duì)比MCU根據(jù)溫度差按預(yù)先設(shè)定程序不斷調(diào)節(jié)加熱器功率,使車(chē)內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度水平并且在液晶屏上實(shí)時(shí)顯示車(chē)內(nèi)溫度和設(shè)定溫度。
PTC加熱器包括PT風(fēng)加熱器和PTC液體加熱器兩種。由于PTC液體加熱器可布置在機(jī)艙內(nèi),對(duì)現(xiàn)有汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)可直接沿用,在電動(dòng)汽車(chē)采暖系統(tǒng)上應(yīng)用更廣泛。
PTC應(yīng)用前景
2009年電動(dòng)汽車(chē)以來(lái),采用PTC加熱器的居多。從前幾年上市的電動(dòng)汽車(chē)(主要指乘用車(chē))普遍使用PTC水加熱器系統(tǒng)或PTC風(fēng)加熱器系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)采暖功能。
對(duì)于純電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō),一般使用PTC風(fēng)加熱,此種方式只需要將傳統(tǒng)汽車(chē)空調(diào)暖風(fēng)芯體替換為PTC風(fēng)加熱器,再輔以必要的控制設(shè)備,就能直接運(yùn)用到電動(dòng)汽車(chē)上。
插電式混合動(dòng)力汽車(chē)一般使用PTC水加熱器,此種方式使用傳統(tǒng)汽車(chē)空調(diào)暖風(fēng)芯體與PTC水加熱器串聯(lián),通過(guò)PTC水加熱器的液體加熱后提供與空調(diào)暖風(fēng)芯體,空氣通過(guò)暖風(fēng)芯體被加熱使出風(fēng)溫度升高后直接吹入車(chē)內(nèi),實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)采暖功能.
然而,PTC加熱冬天采暖時(shí)對(duì)動(dòng)力電池的消耗極大,嚴(yán)重縮短了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。因此目前很多解決方案采用熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空調(diào)制熱,熱效率可以得到顯著提高。
目前,國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)方案現(xiàn)狀為:系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,一方面受技術(shù)的影響,越復(fù)雜的系統(tǒng),優(yōu)化控制難度更大,熱泵系統(tǒng)在新能源汽車(chē)(乘用車(chē))上的應(yīng)用還處于研究及前期應(yīng)用階段;另一方面,系統(tǒng)的復(fù)雜程度也會(huì)導(dǎo)致成本的增加。
筆者分析對(duì)比了國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)車(chē)型空調(diào)系統(tǒng)解決方案總結(jié)出:在空調(diào)采暖方面,國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)的開(kāi)發(fā)多是基于傳統(tǒng)車(chē)來(lái)進(jìn)行的改制,所以較多使有PTC加熱冷卻液的方式來(lái)進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。所以PTC液體加熱器是一直以來(lái)較主要的解決方案。
隨著電控技術(shù)在熱管理上的大量使用,電動(dòng)汽車(chē)熱管理開(kāi)發(fā)會(huì)更注重考慮電動(dòng)汽車(chē)整體特性,將熱管理與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)熱管理聯(lián)合設(shè)計(jì)考慮將成為今后的重點(diǎn)趨勢(shì)。
PTC電加熱器廠家下次將對(duì)防爆電加熱器的工作原理做詳細(xì)介紹,如需了解更多眾眾電熱的信息,請(qǐng)持續(xù)關(guān)注。
新能源汽車(chē)空調(diào)PTC加熱器技術(shù)及市場(chǎng)由防爆電加熱器生產(chǎn)銷(xiāo)售廠家江蘇眾眾電熱科技有限公司于 2022-09-15 09:41:04 整理發(fā)布。
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