電動汽車空調系統的結構、電路、電控、控制系統與工作原理
1.新能源純電動汽車空調系統的結構組成
新能源純電動汽車空調系統與傳統燃油汽車基本相同,由:壓縮機、冷凝器、蒸發器、冷卻風扇鼓風機、膨脹閥和髙低壓管路附件等組成。不同之處在于:新能源純電動汽車空調系統用來工作的核心零部件——壓縮機沒有了傳統燃油汽車上的動力來源,所以只能通過電動汽車自身的動力電池來驅動,這就需要在壓縮機里加裝驅動電機,驅動電機與壓縮機及控制器的組合,也就是我們常說的—電動渦旋壓縮機
電動汽車空調系統的結構、電路、電控、控制系統與工作原理-有駕
2.新能源純電動汽車空調系統的控制原理
整車控制器∨CU采集到空調AC開關信號、空調壓力開關信號、蒸發器溫度信號、風速信號以及環境溫度信號,經過運算處理形成控制信號,通過CAN總線傳輸給空調控制器,由空調控制器控制空調壓縮機高壓電路的通斷。
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3.新能源純電動汽車空調系統的工作原理
新能源電動空調壓縮機是新能源純電動汽車空調系統的動力源泉,這里我們分開來說新能源空調的制冷和制熱:
(1)新能源純電動汽車空調系統的制冷工作原理
當空調系統工作的時候,電動空調壓縮機使制冷劑在制冷系統中正常循環流動,電動空調壓縮機不斷壓縮制冷劑并將制冷劑輸送到蒸發箱內,制冷劑在蒸發箱內吸熱膨脹,使蒸發箱冷卻,這樣鼓風機吹來的風就是冷風。
(2)新能源純電動汽車空調系統的制熱工作原理
傳統燃油車的空調制熱是依靠發動機內的高溫冷卻液的,打開暖風后,發動機內的高溫冷卻液會流經暖風水箱,此時鼓風機吹來的風也會經過暖風水箱,這樣空調出風口就可以吹出暖風了,但電動車空調因為沒有發動機,目前市面上的新能源汽車大多通過熱泵或PTC制熱的方式來實現新能源汽車供暖。
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1:冷凝器(放熱),2:節流閥(減壓),3:低溫處(吸熱),4:壓縮機(加壓)
(3)熱泵工作原理如下:在上圖過程中,低沸點液體(比如空調里的氟利昂)經過節流閥減壓之后蒸發,從較低溫處(比如車外)吸熱,然后經壓縮機將蒸汽壓縮,使溫度升高,在經過冷凝器時放出吸收的熱量而液化后,再回到節流閥處。如此循環工作能不斷地把熱量從溫度較低的地方轉移給溫度較高(需要熱量)的地方。熱泵技術可以使用1焦耳的能量,從更冷地方移動大于1焦耳(甚至2焦耳)的能量,因此在耗電量上要大為節省。
(4)PTC是PositiveTemperatureCoefficient(正溫度系數)的縮寫,泛指正溫度系數很大的半導體材料或元器件。既通過給熱敏電阻通電,使得電阻發熱來提高溫度。PTC在極致情況下,也只能實現100%的能量轉換。耗費1焦耳的能量,最多只能提供1焦耳的熱量。我們日常生活中用到的電燙斗、卷發燙發器等,都是這個原理。但PTC制熱最主要的問題就是耗電,繼而影響電動汽車續航里程。以一個2KW的PTC為例,全功率工作一個小時要消耗掉2kWh電。如果按一輛車行駛百公里耗電15kWh計,2kWh就將損失13公里的續航里程。很多北方車主抱怨電動汽車續航里程縮水太多,部分原因就在于PTC制熱耗電上。再加上冬天寒冷天氣下,動力電池內的物質活性下降,放電效率不高,續航里程也會打折。
新能源汽車空調PTC制熱與熱泵制熱的區別在于:其中PTC制熱=制造熱,熱泵制熱=搬運熱。