新エネルギー車における PTC テクノロジ
従来の自動車の熱管理システムと比較して、新エネルギー車の熱管理システムの違いは、管理対象がコックピットからバッテリー、モーターの電子制御などの分野にまで及ぶことであり、2つ目は、その機能が単純な冷却から拡張されることです。保温・暖房機能に。 したがって、従来の車両と比較して、新エネルギー車の熱管理システムには、電子ウォーターポンプ、電動コンプレッサー、電子膨張弁または四方弁、冷却プレート、および加熱システム (ヒートポンプまたは PTC システム) などが追加されています。空調システムソリューション。
燃料車両空調システムの温風熱源は、主にエンジン冷却液によって提供されますが、電気自動車の暖房システムは異なります。 電気自動車の空調システムの暖房の一般的なスキームは次のとおりです。
①ヒートポンプ。 DC ブラシレス モーターによって駆動される電気自動車ヒート ポンプ エアコン システムの動作原理を図に示します。 空調システムの冷暖房モードは四方切換弁により切り替えられ、実線矢印は冷房状態、点線矢印は暖房状態を示します。 原理的には通常のヒートポンプエアコンと変わりませんが、電気自動車に採用されており、デュアルキャビティスライディングベーンコンプレッサー、DCブラシレスモーター、インバーター制御システムを特別に開発しました。 ヒートポンプの作動状態で、システムが除霜モードから暖房モードに切り替わると、エアダクト内の熱交換器の凝縮水が急速に蒸発し、フロントガラスに霜が付き、運転の安全性に影響を与えます。
②PTC電気ヒーター。 PTC電気ヒーターは、PTCサーミスター素子を熱源とするヒーターの一種です。 通常、PTC サーミスタは半導体材料でできており、湿度の変化によって抵抗値が急激に変化し、外気温度が下がると PTC の抵抗値が減少し、それに応じて発熱量が増加します。 材料によると、セラミックPTCサーミスタと有機ポリマーPTCサーミスタに分けることができます。 空調用補助電気ヒーターはセラミック PTC サーミスターです。 PTCサーミスタ素子は周囲温度の変化により抵抗値が増減する変化特性を持っているため、PTCヒータは省エネ、恒温、安全、長寿命などの特長を持っています。 空調補助電気ヒーターは、接合セラミック PTC ヒーターと金属 PTC 管状ヒーターに分けることができます。 接合セラミックPTCヒーターは、複数のセラミックPTCチップとアルミ波板ヒートシンクを耐熱樹脂接着剤で接合したヒーターです。 優れた放熱性と安定した電気性能を備えています。 このうち、接合セラミックPTCヒーターは、ヒーター表面が帯電するタイプとヒーター表面が帯電しないタイプに分けられます。
金属PTC管状ヒーターは、輸入されたニッケル鉄合金線を加熱材料として使用し、加熱管にはアルミニウムヒートシンクがはめ込まれており、その放熱効果は非常に優れています。 ヒーターには温度コントローラーと温度ヒューズが装備されており、製品の安全性と信頼性が向上しています。 この種のヒーターは PTC 素材の優れた特性を備えており、一部のエアコンではこの種のヒーターを補助暖房として使用しています。
③余熱＋補助PTC。 高出力デバイス (電力変換、駆動モーター、モーター コントローラーなど) が動作するときに発生する熱を利用して、車内の環境と熱交換します。 加熱が不十分な場合、補助PTCヒーターが作動します。
新エネルギー車の空調エネルギー消費量は、車両全体のエネルギー消費量の 15% 以上を占めています。 PTC熱抵抗加熱方式は多くのエネルギーを消費し、ヒートポンプ技術には明らかな省エネ効果があり、PTCを置き換えるアプリケーショントレンドになっています。 外資系のBMW、三菱、日産が電動スクロール圧縮機の技術を採用し始めている。 現在、中国でも一部のモデルに採用されていますが、現状の技術レベルはコンプレッサー単体のレベルです。
ヒートポンプ技術については、電力密度をさらに高め、最低動作温度を下げることが、次の研究開発の焦点であり、エネルギー節約の重要な手段でもあります。
