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電動汽車的ptc加熱器的應用


發布時間:2018/2/27 15:29:44 來源: 瀏覽次數:

摘要:電動汽車具有悠久的曆史,存在的時間並不比內燃機汽車短。早期的電動汽車由於受到蓄電池等因素的限製,其空調係統的設計思路是在使用過程中不消耗電能

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電動汽車具有悠久的曆史,存在的時間並不比內燃機汽車短。早期的電動汽車由於受到蓄電池等因素的限製,其空調係統的設計思路是在使用過程中不消耗電能。一種方法是在對蓄電池充電的同時為車室內提供暖氣,此方法隻適用於短距離的駕駛。即在電動汽車開始運行階段,車室內能保持舒適的溫度,隨著運行時間的增加,空調係統的性能迅速下降。另一種方法是利用獨立的小型燃油裝置提高電動汽車車室內的環境溫度,此方法雖能較好的滿足車室內供暖的要求,但是燃燒產物依然會對環境造成汙染。隨著科學技術的不斷進步,電動汽車室內取暖的方法也越來越多,如采用PTC加熱器、空調座椅、熱泵空調係統等方法。  1、采用PTC加熱器取暖  PTC泛指正溫度係數很大的半導體材料或元器件,通常是指正溫度係數熱敏電阻。當PTC熱敏電阻的溫度超過居裏溫度時,其電阻值會急劇增加,從而使加熱器的功率變得很小。目前,在環境溫度較低時,大部分電動汽車均采用PTC熱敏電阻做成的加熱器來提高車室內的環境溫度。  利用PTC熱敏電阻製成的加熱器為電動汽車車室內供暖時,雖然具有恒溫發熱、無明火、溫升速度快、成本低、使用壽命長、綠色環保、不需要控製係統等優點,且不需要改動暖風機總成的殼體,但是能耗較高。當車室內要滿足除霜、取暖等相關法規要求時,PTC需要達到3kW以上的功率。這樣不僅會對蓄電池產生較大的影響,同時還會產生異味,存在安全隱患。由於PTC加熱器是直接將電能轉化為熱能的取暖裝置,其最大能效比僅為1。對於電動汽車而言,PTC加熱器並不是最佳的取暖方案。  2、采用電機冷卻液餘熱,同時輔助PTC加熱器取暖  電動汽車在行駛過程中,需要對驅動電機進行冷卻,因此可采用與傳統內燃機汽車相類似的取暖方法,即利用電機冷卻液的餘熱來提高車室內的環境溫度。當冷卻液的餘熱無法滿足車室內取暖的要求時,此時再輔以PTC加熱器取暖。  由此可知,采用此方法為電動汽車的車室內供熱時,在PTC加熱器不工作的情況下,幾乎不消耗電能,但是需要增加一些管路、閥門、加熱器等部件,同時還需要對控製係統進行重新設計。  3、采用空調座椅取暖  當直流電通過不同導體組成的閉合回路時,除了產生不可逆的焦耳熱之外,還會在不同導體的接頭處出現吸熱或放熱現象,此現象稱為珀耳帖效應。根據珀耳帖效應製成的熱電空調係統,通過對電流的控製,可實現對特定區域進行加熱或降溫。如果將熱電空調係統通過一定的方法排列放置於座椅內部,則構成了空調座椅係統。  4、熱泵空調係統取暖  熱泵是利用少量高品味的能源使熱量由低溫熱源流向高溫熱源的節能裝置,采用同一套設備即可實現製冷與取暖功能。如果利用熱泵空調係統來提高電動汽車的車室內溫度,則能以較少的能量滿足取暖的要求。適用於電動汽車車室內環境調節的熱泵空調係統,可在原車的空調係統上直接改裝。  當熱泵空調係統處於製冷模式下工作時,從壓縮機排出的高溫高壓過熱工質首先經四通換向閥進入車室外換熱器(製冷模式下為冷凝器)中,工質在冷凝器中將攜帶的熱量散失到車室外環境中,變為中溫高壓的過冷液體。接著工質流過節流機構,變為低溫低壓的氣液混合物後進入車室內換熱器(製冷模式下為蒸發器)中。工質在蒸發器中蒸發吸熱變為低溫低壓的氣態,從而將車室內的熱量帶入到熱泵空調係統中,與此同時,也降低了車室內的環境溫度,實現製冷功能。最後在壓縮機的抽吸作用下,工質經四通換向閥回到壓縮機中。在壓縮機的作用下,變為高溫高壓的氣態工質,完成一次循環。  當熱泵空調係統處於製熱模式下工作時,在壓縮機的抽吸和壓縮作用下,車室外換熱器(製熱模式下為蒸發器)中的低溫低壓的氣態工質經四通換向閥進入壓縮機,經壓縮後變為高溫高壓的過熱氣態經四通換向閥的另一通道進入車室內換熱器(製熱模式下為冷凝器)。工質在冷凝器中將攜帶的熱量傳遞到車室內,從而提高車室內的環境溫度,與此同時,工質變為中溫高壓的過冷液體。從冷凝器排出的工質經節流機構後,其溫度和壓力進一步降低,變為低溫低壓的氣液混合態後進入蒸發器中蒸發吸熱,從而將環境中的熱量帶入熱泵空調係統中。由能量守恒定律可知,處於製熱模型下工作的熱泵空調係統,車室內得到的熱量為工質從車室外吸收的熱能與壓縮機功耗之和,因此係統的能效比較高。  通過對電動汽車冬天取暖方法的比較可知,采用熱泵空調係統來提高車室內溫度時具有明顯的優點。這主要是因為:熱泵空調係統的能效比高,在車室內冷/熱負荷相同的情況下能以相對較少的電能滿足取暖/製冷的要求,且一套設備可實現製冷與取暖功能雙重功能。另外,熱泵空調係統可在原有空調係統的基礎上進行改裝,對整車的改動較少。

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電動汽車的ptc加熱器的應用由 PTC加熱器空氣能輔助加熱器生產銷售廠家江蘇AG亚游集团電熱科技有限公司於2018/2/27 15:29:44整理發布。
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