L'escalfador ptc és un nou mètode de calefacció per a vehicles híbrids i elèctrics?
En vehicles híbrids i vehicles elèctrics, el motor ha de funcionar amb freqüència en una zona d'alta eficiència. Quan el motor no es pot utilitzar com a font de calor amb una tracció elèctrica pura, el vehicle no tindrà cap font de calor. Especialment per a la regulació de la temperatura de la cabina, es requereix una font de calor addicional per garantir la comoditat i la seguretat. Per maximitzar l'autonomia de conducció elèctrica i millorar l'eficiència del combustible, cal generar calor de manera ràpida, eficient i segura amb un consum mínim de la bateria de tracció. Webasto ha desenvolupat un nou escalfador d'alta tensió basat en una nova tecnologia patentada de termocapa. S'introdueix el concepte de disseny i els resultats de recerca i desenvolupament per assolir l'objectiu del projecte.
1. Funció i finalitat de la calefacció del vehicle
La calefacció de la cabina és una funció important per garantir una conducció segura i còmoda del vehicle. A més de la comoditat de l'habitacle i la temperatura del cotxe, el sistema d'aire condicionat (HVAC) també ha de garantir determinades funcions, com ara el compliment dels requisits reglamentaris, com el Reglament europeu 672/2010 i l'estàndard federal de seguretat de vehicles de motor dels EUA. FMVSS103, Més del 80 per cent del gel del parabrisa s'ha d'eliminar després de 20 minuts. La descongelació i la deshumidificació són dues altres funcions exigides per la normativa. Un bon control climàtic de la cabina és la base de la comoditat i la seguretat, que també és un factor important per garantir una conducció sense afectacions.
2. Rendiment
Els requisits principals per a l'escalfador depenen de l'aplicació del cotxe i es poden resumir de la següent manera: (1) Màxima eficiència; (2) Cost baix o raonable; (3) Temps de resposta ràpid i bona controlabilitat; (4) Mida del paquet minimitzada i lleugera possible; (5) bona fiabilitat; (6) bona sostenibilitat i protecció del medi ambient.
3. Concepte de calefacció
En general, els conceptes de calor es poden dividir en fonts de calor primàries i fonts de calor secundàries. La font de calor principal és una font de calor que pot generar més de 2 kW de calor necessaris per a l'ajust de la temperatura de la cabina. La calor generada per la font de calor secundària és inferior a 2 kW i normalment dirigeix la seva calor a un lloc específic, com ara un escalfador de seient.
3.1 Escalfadors d'aire i sistemes de calefacció d'aigua
Els sistemes de calefacció es poden dividir en 2 categories principals, segons si l'escalfament s'aconsegueix mitjançant un escalfador a base de combustible o un escalfador elèctric: (1) escalfadors d'aire que escalfen l'aire directament, que escalfen la cabina ràpidament; (2) Utilitzeu refrigeració Un escalfador d'aigua amb líquid com a portador de calor mitjà, que distribueix millor la calor i s'integra en HVAC.
En el passat s'han introduït escalfadors de combustible en els vehicles híbrids i elèctrics, i el seu menor consum elèctric permet utilitzar l'electricitat per conduir el vehicle en lloc d'escalfar-lo. Com que l'ús d'un escalfador elèctric a l'hivern redueix l'autonomia d'un accionament elèctric al voltant d'un 50 per cent, la calefacció de combustible és sovint el mètode d'elecció.
Tanmateix, la necessitat de sistemes de vehicles lliures d'emissions obliga a buscar altres solucions de calefacció, de les quals el concepte d'escalfador elèctric és una solució viable.
3.2 Concepte d'escalfador elèctric
Abans del desenvolupament es van analitzar diverses tecnologies existents i potencials, com ara la resistència bobinada o l'escalfament amb coeficient de temperatura positiu (PTC). Es van avaluar quatre objectius principals de desenvolupament i es van comparar diverses tecnologies potencials amb aquests objectius:
(1) Pel que fa a l'eficiència, el nou escalfador ha de ser eficient i ha de ser capaç de proporcionar la sortida de calor requerida en una àmplia gamma de temperatures del refrigerant i a totes les tensions;
(2) En termes de qualitat i mida, el nou escalfador ha de ser el més petit possible i el més lleuger possible;
(3) En termes d'usabilitat i cost, s'ha d'evitar l'ús de materials de terres rares i Pb i, al mateix temps, el cost dels nous productes ha de ser competitiu;
(4) En termes de seguretat, s'ha d'evitar qualsevol risc de descàrrega elèctrica o accident de cremada en totes les condicions.