ระบบปรับอากาศของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ทำงานอย่างไร
ในส่วนของระบบปรับอากาศนั้น องค์ประกอบของระบบระหว่างรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ทั่วไปมีความแตกต่างกัน และรถยนต์ไฟฟ้าประเภทต่างๆ ก็มีลักษณะที่แตกต่างกัน บทความนี้จะแนะนำหลักการทำงานของระบบปรับอากาศของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์เป็นหลัก
ยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์ไม่มีเครื่องยนต์เป็นแหล่งพลังงานสำหรับคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ และไม่มีความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องยนต์ที่สามารถนำมาใช้เพื่อให้เกิดความร้อนและการละลายน้ำแข็งได้ รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไม่มีเครื่องยนต์เป็นแหล่งพลังงานสำหรับคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ แต่เครื่องยนต์เซลล์เชื้อเพลิงสามารถสร้างความร้อนทิ้งที่ค่อนข้างเสถียรได้
สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด เครื่องยนต์ไม่สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับการทำความเย็นและการบีบอัดได้ตลอดเวลาเนื่องจากกลยุทธ์ในการควบคุม สิ่งแรกที่เครื่องปรับอากาศในรถยนต์ทำเพื่อควบคุมอากาศภายในห้องโดยสารคือการปรับอุณหภูมิของอากาศและลดอุณหภูมิของอากาศผ่านการทำความเย็น
ตามลักษณะของยานพาหนะไฟฟ้า วิธีการทำความเย็นและปรับอากาศหลักที่มีอยู่ในปัจจุบันสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า ได้แก่ การทำความเย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริก การทำความเย็นคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้า และการทำความเย็นด้วยความร้อนเหลือทิ้ง หนึ่งในนั้นคือ การทำความเย็นด้วยความร้อนเหลือทิ้งสามารถนำไปใช้ในยานพาหนะไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงได้
ระบบปรับอากาศรถยนต์ไฟฟ้า: ระบบทำความเย็น
การทำความเย็นแบบเซมิคอนดักเตอร์หรือที่เรียกว่าการทำความเย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริกเป็นเทคโนโลยีการทำความเย็นแบบโซลิดสเตตที่ไม่ใช้สารทำความเย็นและไม่มีชิ้นส่วนที่ทำงานอยู่ เทอร์โมไพล์ทำหน้าที่เป็นคอมเพรสเซอร์ทำความเย็นแบบบีบอัด ส่วนปลายเย็นและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเทียบเท่ากับเครื่องระเหยทำความเย็นแบบอัด และปลายร้อนและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเทียบเท่ากับคอนเดนเซอร์ เมื่อใช้ไฟฟ้า อิเล็กตรอนอิสระและรูจะออกจากปลายเย็นของเทอร์โมไพล์ และเคลื่อนที่ไปยังปลายร้อนภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอก ซึ่งเทียบเท่ากับกระบวนการบีบอัดของสารทำความเย็นในคอมเพรสเซอร์ ที่ปลายด้านเย็นของกองทำความร้อนไฟฟ้า คู่หลุมอิเล็กตรอนจะถูกสร้างขึ้นพร้อมกันผ่านการดูดซับความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งเทียบเท่ากับการดูดซับความร้อนและการระเหยของสารทำความเย็นในเครื่องระเหย ที่ปลายด้านร้อนของกองทำความร้อนไฟฟ้า การรวมตัวกันของคู่อิเล็กตรอนรูเกิดขึ้น และในเวลาเดียวกันความร้อนก็กระจายผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งเทียบเท่ากับการทำความร้อนและการควบแน่นของสารทำความเย็นในคอนเดนเซอร์
เครื่องปรับอากาศแบบเทอร์โมอิเล็กทริกมีลักษณะดังต่อไปนี้: องค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริกต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ DC ในการทำงาน; การเปลี่ยนทิศทางของกระแสสามารถก่อให้เกิดผลย้อนกลับของการทำความเย็นและความร้อน ความเฉื่อยทางความร้อนของชิ้นส่วนทำความเย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริกมีขนาดเล็กมาก เวลาในการทำความเย็นสั้นมาก การกระจายความร้อนทำได้ดีที่ปลายร้อน และปลายเย็นว่างเปล่า ภายใต้เงื่อนไขของการโหลด ชิปทำความเย็นสามารถเข้าถึงความแตกต่างของอุณหภูมิสูงสุดในเวลาน้อยกว่า 1 นาทีหลังจากเปิดเครื่อง การปรับกระแสการทำงานของส่วนประกอบสามารถปรับความเร็วและอุณหภูมิในการทำความเย็นได้ ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิสามารถเข้าถึง 0.001 องศา และง่ายต่อการรับรู้ถึงการปรับพลังงานอย่างต่อเนื่อง ในสภาวะการออกแบบและการใช้งานที่ถูกต้อง ประสิทธิภาพการทำความเย็นสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 90% ในขณะที่ประสิทธิภาพการทำความร้อนมากกว่า 1 มาก มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และมีโครงสร้างที่กะทัดรัด ซึ่งเอื้อต่อการลดคุณภาพการบำรุงรักษาของยานพาหนะไฟฟ้า มีความน่าเชื่อถือสูง อายุการใช้งานยาวนาน และบำรุงรักษาง่าย ไม่มีชิ้นส่วนที่หมุนได้ ปราศจากการสั่นสะเทือน ไร้แรงเสียดทาน ไร้เสียงรบกวน และทนต่อแรงกระแทก
ระบบปรับอากาศรถยนต์ไฟฟ้า: ระบบทำความร้อน
แหล่งความร้อนของระบบปรับอากาศของรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงนั้นส่วนใหญ่มาจากน้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์ แต่ระบบทำความร้อนของรถยนต์ไฟฟ้าแตกต่างไปจากนี้ วิธีแก้ปัญหาทั่วไปสำหรับการทำความร้อนอากาศในระบบปรับอากาศของรถยนต์ไฟฟ้ามีดังนี้:
①ปั๊มความร้อน หลักการทำงานของระบบปรับอากาศปั๊มความร้อนรถยนต์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยสายพานส่งกำลังที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านแสดงไว้ในภาพ โหมดทำความเย็น/ทำความร้อนของระบบปรับอากาศจะสลับโดยวาล์วถอยหลังสี่ทิศทาง ลูกศรทึบแสดงถึงสภาวะการทำความเย็น และลูกศรประแสดงถึงสภาวะการทำความร้อน โดยหลักการแล้ว ระบบนี้ไม่แตกต่างจากเครื่องปรับอากาศปั๊มความร้อนทั่วไป แต่สำหรับใช้ในยานพาหนะไฟฟ้า ได้พัฒนาคอมเพรสเซอร์ใบพัดเลื่อนแบบห้องทำงานคู่ มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน และระบบควบคุมอินเวอร์เตอร์เป็นพิเศษ ภายใต้สภาวะการทำงานของปั๊มความร้อน เมื่อระบบเปลี่ยนจากโหมดละลายน้ำแข็งเป็นโหมดทำความร้อน น้ำที่ควบแน่นบนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในท่ออากาศจะระเหยอย่างรวดเร็วและน้ำค้างแข็งจะก่อตัวบนกระจกหน้ารถ ส่งผลต่อความปลอดภัยในการขับขี่
②เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า PTC เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า PTC เป็นเครื่องทำความร้อนที่ใช้องค์ประกอบเทอร์มิสเตอร์ PTC เป็นแหล่งความร้อน เทอร์มิสเตอร์ PTC มักทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ และความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเมื่อความชื้นเปลี่ยนแปลง เมื่ออุณหภูมิภายนอกลดลง ค่าความต้านทาน PTC จะลดลง และการสร้างความร้อนจะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ตามวัสดุสามารถแบ่งออกเป็นเทอร์มิสเตอร์ PTC เซรามิกและเทอร์มิสเตอร์ PTC โพลีเมอร์อินทรีย์ เทอร์มิสเตอร์เซรามิก PTC ใช้ในเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเสริมของเครื่องปรับอากาศ เนื่องจากองค์ประกอบเทอร์มิสเตอร์ PTC มีลักษณะการเปลี่ยนแปลงในการเพิ่มหรือลดค่าความต้านทานเมื่ออุณหภูมิโดยรอบเปลี่ยนแปลง เครื่องทำความร้อน PTC จึงมีคุณลักษณะของการประหยัดพลังงาน อุณหภูมิคงที่ ความปลอดภัย และอายุการใช้งานที่ยาวนาน
ระบบปรับอากาศรถยนต์ไฟฟ้า: หลักการทำงานของระบบปรับอากาศแบบปั๊มความร้อน
เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเสริมสำหรับเครื่องปรับอากาศสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องทำความร้อน PTC เซรามิกที่ถูกผูกมัดและเครื่องทำความร้อนแบบท่อ PTC แบบโลหะ เครื่องทำความร้อน PTC เซรามิกแบบยึดติดเป็นเครื่องทำความร้อนที่ชิป PTC เซรามิกหลายตัวและตัวระบายความร้อนลูกฟูกอลูมิเนียมถูกเชื่อมเข้าด้วยกันด้วยกาวเรซินทนอุณหภูมิสูง มีการกระจายความร้อนที่ดีและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เสถียร เครื่องทำความร้อน PTC เซรามิกแบบยึดติดแบ่งออกเป็นประเภทเครื่องทำความร้อนแบบมีประจุที่พื้นผิว และประเภทเครื่องทำความร้อนแบบไม่มีประจุที่พื้นผิว
เครื่องทำความร้อนแบบท่อ PTC แบบโลหะใช้ลวดโลหะผสมนิกเกิลเหล็กนำเข้าเป็นวัสดุทำความร้อน ท่อความร้อนฝังด้วยแผงระบายความร้อนอลูมิเนียมและผลการกระจายความร้อนได้ดีมาก เครื่องทำความร้อนมาพร้อมกับตัวควบคุมอุณหภูมิและฟิวส์ความร้อน ทำให้ผลิตภัณฑ์ปลอดภัยและเชื่อถือได้ในการใช้งานมากขึ้น เครื่องทำความร้อนประเภทนี้มีคุณสมบัติที่ดีของวัสดุ PTC และเครื่องปรับอากาศบางเครื่องก็ใช้เครื่องทำความร้อนประเภทนี้เป็นเครื่องทำความร้อนเสริม
3ความร้อนเหลือทิ้ง + PTC เสริม ใช้ความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์กำลังสูง (การแปลงกำลัง มอเตอร์ขับเคลื่อน ตัวควบคุมมอเตอร์ ฯลฯ) ทำงานเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนกับสภาพแวดล้อมภายในรถ เมื่อความร้อนไม่เพียงพอ เครื่องทำความร้อน PTC เสริมจะถูกเปิดใช้งาน
ยานพาหนะไฟฟ้าได้กลายเป็นวิธีการขนส่งที่สำคัญ และการปรับอากาศ การทำความเย็นและการทำความร้อนก็เป็นส่วนสำคัญในการเลือกรถของเราเมื่อซื้อรถยนต์ ท้ายที่สุดแล้วการทำความเย็นและความร้อนก็ใช้พลังงานไฟฟ้าเช่นกัน
