Análise de novos modos de calefacción para vehículos eléctricos híbridos e eléctricos

Dado que os motores dos vehículos eléctricos híbridos e eléctricos precisan funcionar con frecuencia na zona de alta eficiencia, cando o motor non se pode usar como fonte de calor baixo a tracción eléctrica pura, o vehículo non terá fonte de calor. Especialmente para a regulación da temperatura da cabina, requírense fontes de calor adicionais para garantir o confort e a seguridade. Para maximizar a autonomía de condución da tracción eléctrica e mellorar a eficiencia do combustible, é necesario xerar calor de forma rápida, eficiente e segura co menor consumo de enerxía da batería de tracción. A nosa empresa desenvolveu un novo tipo de quentador de alta tensión baseado na nova tecnoloxía da termosfera.
1 Función e propósito da calefacción de vehículos
A calefacción da cabina é unha función importante para garantir unha condución segura e cómoda do vehículo. Ademais da comodidade da cabina e da temperatura no interior do vehículo, o sistema de aire acondicionado (HVAC) tamén debe garantir certas funcións, incluído o cumprimento dos requisitos regulamentarios. Por exemplo, segundo o Regulamento europeo 672/2010 e a Norma federal de seguridade de vehículos a motor dos Estados Unidos FMVSS103, máis do 80 % do xeo do parabrisas debe eliminarse despois de 20 minutos. A desconxelación e a deshumidificación son outras dúas funcións esixidas polas leis e regulamentos. Unha boa regulación da temperatura da cabina é a base da comodidade e a seguridade, que tamén é un factor importante para garantir que a condución non se vexa afectada.
2 Índice de rendemento
Os principais requisitos para o calefactor dependen do uso do vehículo. Resúmense os seguintes factores:
(1) A máxima eficiencia;
(2) Custo baixo ou razoable;
(3) Tempo de reacción rápido e boa controlabilidade;
(4) O tamaño do envase debe ser mínimo e o peso debe ser lixeiro;
(5) Boa fiabilidade;
(6) Boa sustentabilidade e protección ambiental.
3 Concepto de calefacción
En xeral, o concepto de calor pódese dividir en fonte de calor primaria e fonte de calor secundaria. A fonte de calor principal é a fonte de calor que pode xerar máis de 2 kW de calor necesario para a regulación da temperatura da cabina. A calor xerada pola fonte de calor secundaria é inferior a 2 kW, que normalmente se dirixe a pezas específicas, como os quentadores dos asentos.
4 Quentador de aire esistema de quentamento de auga
Os sistemas de calefacción pódense dividir en dúas categorías principais, que dependen de se se quentan con quentadores de combustible ou eléctricos:
(1) O quentador de aire quenta directamente o aire, o que pode aumentar rapidamente a temperatura da cabina;
(2) Os quentadores de auga que empregan refrixerante como medio termotransportante poden distribuír mellor a calor e integrarse nos sistemas de climatización.
No pasado, os quentadores de combustible introducíronse nos vehículos eléctricos híbridos e nos vehículos eléctricos, cuxo menor consumo de enerxía pode facer que a enerxía eléctrica se utilice para a condución do vehículo, en lugar de para a calefacción. Dado que o uso de quentadores eléctricos no inverno reduce a autonomía de condución eléctrica nun 50 % aproximadamente, a xente adoita elixir o método de quecemento de combustible.
5 Concepto de calefactor eléctrico
Antes do desenvolvemento, analizáronse varias tecnoloxías existentes e potenciais, como a resistencia ao enrolamento de arame ou o quecemento por coeficiente de temperatura positivo (PTC). Avaliáronse catro obxectivos principais de desenvolvemento e comparáronse varias tecnoloxías potenciais con estes obxectivos:
(1) En termos de eficiencia, o novo quentador debe ser eficiente e capaz de proporcionar a potencia calorífica requirida dentro dun amplo rango de temperatura do refrixerante e en todas as voltaxes;
(2) En canto á calidade e ao tamaño, o novo quentador debe ser o máis pequeno e lixeiro posible;
(3) En termos de usabilidade e custo, débese evitar o uso de materiais de terras raras e chumbo, e o custo dos novos produtos debe ser competitivo;
(4) En termos de seguridade, débese previr calquera risco de descarga eléctrica ou accidente por queimadura en todas as condicións.
No concepto existente de quentador eléctrico para automóbiles, o máis popular é o quentador PTC, que emprega unha resistencia feita de titanato de bario (BaTiO3) cun coeficiente de temperatura positivo. Por este motivo, explícanse varios detalles do seu principio de funcionamento e compáranse co quentador en capas desenvolvido segundo ocalefactor de alta tensión HVH.
Os elementos PTC teñen características non lineais moi evidentes. A resistencia diminúe a unha temperatura máis baixa e logo aumenta bruscamente cando a temperatura sobe. Esta característica provoca unha autolimitación da corrente cando se aplica a tensión.
Hebei Nanfeng Automobile Equipment Group Co., Ltd. pode producir de 1,2 kW a 32 kWquentadores eléctricos de alta tensión (HVCH, PTC HEATER)con novas tecnoloxías para satisfacer as necesidades de diversos vehículos.