电动汽车空调制热系统有哪些种类?

电动汽车空调制热系统有哪些种类?,第1张

电动汽车空调制热系统与传统燃油车相比有了很大的不同,传统燃油车制暖只需利用发动机工作产生的余热即可满足整车制热的需求。可对于电动汽车而言由于没有了发动机能够提供的热源,电动汽车的制热就成了其面临的一大难题,无论从安全、能源和制热效果上都受到很大的制约。小编将重点介绍以下几种电动汽车空调系统的制热模式。

1.半导体制热系统

半导体制热系统别名温差电制热或电子制热,原理是热电偶对为其基本器件,将一只N 型半导体和P 型半导体接连成热电偶,直流电通上后,于接口处产生出热量和温差的转移,在电路上并联起数对半导体热点偶对,如果是制冷则为串联。这样就构成一个很典型的制热热电堆,借助热交换器等一系列传热途径,让热电堆的热端不停的细热,并且维持一定的温度,而将热电堆的冷端处于工作环境中去散发降温,这便是半导体制热的原理。半导体空调系统可以实现从零上90 摄氏度到零下130 摄氏度,但这并不意味这它是没有缺陷的,对于电动汽车而言,由于存在热电材料优质系数低以及制冷性能不理想等因素的影响,使得半导体制冷系统不能满足电动汽车节能高效的要求,所以该技术在未来依然会是人们研究改良的方向。

2.热泵型空调系统制热

热泵型空调系统是在传统燃油机车上进行改造的,压缩机采用永磁直流无刷电机直接来驱动,其工作原理见图4。该系统和普通热泵型空调系统是一样的,由于应用在电动汽车上,所以压缩机等主要零部件具有一定的特殊性。热泵型空调系统的最大优点是它的制冷制热效率高。

热泵技术通过改变系统制冷剂的流向,从外部的低温热源吸取热量,向车内的高温热源散热,从而达到使车厢内温度升到以达到理想温度环境的效果。热泵的热力学经济性方面比消耗电能的系统要好很多,目前在家用空调方面应用很广,在汽车空调应用方面依然有待深入。热泵型空调技术的最大软肋是在低温环境下的制热问题,尤其是在一些寒冷地区的应用会是将来主要研究课题之一。但依靠着高效的制热制冷优势,加上其和不同类型汽车车体都较吻合的优点,应该说热泵型空调系统是未来电动汽车空调发展的主要趋势。

3.驻车加热器制热

驻车加热器制热方式是遥控器或者定时器发送给ECU 一个启动信号,从油箱由计量油泵泵油并且以脉冲形式将燃油喷到燃烧室,点火器将其加热到900 摄氏度左右,使细小油滴气化,鼓风机吸入空气,和汽油混合点燃,热能被传送给发动机冷却液,水泵推动冷却液进入蒸发箱散热器循环散热,鼓风机把车内冷空气吸走,将被加热的空气鼓入车厢内,已达到温度上升至理想温度的效果。

都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。(由于R12对大气臭氧层的破坏,出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂)汽车空调的构造和家用的分体空调类似,它的压缩机往往是安装在发动机上,并用皮带驱动(也有直接驱动的),冷凝器安装在汽车散热器的前方,而蒸发器在车里面,工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高压高温气体,经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体,再经过贮液干燥器除湿与缓冲,然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀,经节流和降压最后流向蒸发器。致冷剂一遇低压环境即蒸发,吸收大量热能。车厢内的空气不断流经蒸发器,车厢内温度也就因此降低。液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体,又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。在整个系统中,膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关,致冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够,因此膨胀阀是调节中枢。而压缩机是系统的心脏,系统循环的动力源泉。


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