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純電動汽車的空調(diào)制熱時的原理是什么?

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 12:40:26
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純電動汽車的空調(diào)制熱時的原理是什么?問題描述:純電動汽車的空調(diào)制熱時的原理是什么?領(lǐng)域?qū)<遥耗壳按蠖鄶?shù)純電動汽車制熱采用PTC發(fā)熱原件來完成,所以比燃油車空調(diào)熱的快一些。有很多人就

問題描述:純電動汽車的空調(diào)制熱時的原理是什么?

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>目前大多數(shù)純電動汽車制熱采用PTC發(fā)熱原件來完成,所以比燃油車空調(diào)熱的快一些。有很多人就喜歡電動汽車這一點:上車后打開暖風(fēng)就可以直接出熱風(fēng),而不必像傳統(tǒng)燃油車那樣必須要等水溫提升后才能制熱。制冷空調(diào)則是電動壓縮機(jī)來完成,和燃油車制冷原理一樣,只是壓縮機(jī)驅(qū)動方式不一樣。下圖這個PTC加熱芯就可以代替汽車暖風(fēng)中的小水箱,通電后就可以發(fā)熱,風(fēng)機(jī)把熱風(fēng)送出去后就是暖風(fēng)!

PTC制熱在生活中也經(jīng)常能看到,例如取暖用的速熱暖風(fēng)、北方空調(diào)內(nèi)的輔助加熱、商場里面的熱風(fēng)幕、烘干機(jī)、浴霸等都離不開PTC發(fā)熱體。PTC原件其實是一種正溫度系數(shù)熱敏電阻器,特點是電阻阻值會隨著溫度變化而變化。溫度升高后阻值增大,電流減小,則功率降低。當(dāng)功率與發(fā)熱溫度、散熱平衡的時候,阻值就不在變化,所以也就達(dá)到了恒溫的目的。利用這個特性,PTC原件還可以作為設(shè)備過流保護(hù)、過熱保護(hù)只用,當(dāng)流過PTC的電流過大時,PTC溫度迅速升高,阻值增加,此時設(shè)備電流就會降低,也就達(dá)到了過流過熱保護(hù)的目的。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>謝謝小秘書的邀請!

目前,純電動汽車空調(diào)制熱系統(tǒng)有兩種類型:PTC熱敏電阻加熱器和熱泵系統(tǒng)。不同類型的制熱系統(tǒng)的工作原理有很大區(qū)別。

PTC熱敏電阻型加熱系統(tǒng)的生熱原理比較簡單,也比較容易理解,與電爐絲類似,都是靠電流通過電阻生熱,唯一的區(qū)別是電阻的材質(zhì)。電爐是用普通的電阻絲,而純電動汽車上用的PTC是一種半導(dǎo)體熱敏電阻。由于PTC加熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制熱快等特點,目前已被純電動汽車(尤其是中低端車型)廣泛采用。當(dāng)然也有例外,定位中高端的蔚來ES8依然采用了PTC暖風(fēng)系統(tǒng),而且裝了兩個PTC加熱器。

由于PTC加熱器的缺點也很明顯:熱能利用率低,耗電量大,對純電動汽車?yán)m(xù)航里程有很大影響,因此,一些中高端純電動汽車,為了降低加熱系統(tǒng)對續(xù)航里程的影響,不得已而采用熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

熱泵暖風(fēng)系統(tǒng)的工作原理圖

熱泵的功能是將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹?,工作原理與空調(diào)制冷系統(tǒng)類似,只是熱量轉(zhuǎn)移的方向正好相反??照{(diào)制冷時,是將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到室外,而熱泵制熱系統(tǒng)則是將車外的熱量轉(zhuǎn)移到車內(nèi)。熱泵制熱系統(tǒng)一般都與空調(diào)制冷系統(tǒng)融合在一起,通過閥門控制熱量的轉(zhuǎn)移路徑。另外,制熱時,能有效利用動力電池冷卻系統(tǒng)的預(yù)熱。在這方面類似與傳統(tǒng)汽車的暖風(fēng)系統(tǒng)。因此,與PTC加熱器相比,熱泵系統(tǒng)的熱效率更高,能耗更低,對續(xù)航里程的影響相對小一些。但劣勢也很明顯:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、制熱速度慢,尤其是在低溫條件下,加熱效果差。

基于以上,在一些中高端純電動車,為了保證車廂內(nèi)的溫度,往往采用熱泵+PTC的混合模式。在剛起步階段,由于動力電池冷卻系統(tǒng)溫度較低時,先開啟PTC加熱器,待冷卻液溫度上升以后,再啟動熱泵制熱系統(tǒng)。

寶馬i3暖風(fēng)系統(tǒng):熱泵+PTC

希望我的回答能對題主有所幫助,更多養(yǎng)車用車的內(nèi)容請關(guān)注頭條號《車訓(xùn)社》。

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領(lǐng)域?qū)<遥?/span>電動汽車制冷原理和普通汽車一樣,只是壓縮機(jī)用電動機(jī)驅(qū)動,耗電量很大。而制熱則是通過PTC加熱器實現(xiàn)的。

上圖是PTC加熱器的實物圖,中間是陶瓷發(fā)熱元件,外部包裹鋁翅片以增大散熱面積。PTC加熱器轉(zhuǎn)換效率高,而且工作時不會產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象,更加安全。都說PTC省電,其實只是相對來說,對于電動汽車蓄電池那點可憐的存電量來說PTC簡直就是耗電大戶。

其實現(xiàn)實中PTC很常見,比如很多空調(diào)制熱時都有電輔熱功能,就是靠PTC發(fā)熱模塊實現(xiàn)的,還有很多浴霸加熱原件也是PTC,PTC并不是什么新鮮玩意兒,很早就有了,記得我家1996年買過一個電暖氣就是PTC元件加熱的。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>與家用的冷熱空調(diào)類似,用直流電機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī),可以制冷或者制熱。而傳統(tǒng)的車載空調(diào)是用發(fā)動機(jī)帶動皮帶輪驅(qū)動壓縮機(jī)來制冷的,制熱只需利用發(fā)動機(jī)的余熱,不需要空調(diào)制熱。電動車沒有發(fā)動機(jī)的熱量可以利用,用熱泵型空調(diào)制熱效率比電熱絲或PTC加熱效率高的多。但熱泵型空調(diào)在零下十幾度以下時制熱效率會下降,可能還需要輔助電加熱,這時候耗電量會比較大!

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>可以單獨裝一個燒燃油的加熱裝制。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>基本上是電暖器的原理。電能直接轉(zhuǎn)換成熱能

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>純電動汽車的空調(diào)和家用空調(diào)差不服,都是純電驅(qū)動,制冷不太費(fèi)電,但是冬天制熱超級費(fèi)電的,我的車基本到冬天續(xù)航里程是夏天的一半。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>就是電加熱。