Исследования показали, что отопление и кондиционирование воздуха в автомобилях потребляют больше всего энергии, поэтому для дальнейшего повышения энергоэффективности электромобилей и оптимизации стратегий управления тепловым состоянием транспортных средств необходимо использовать более эффективные электрические системы кондиционирования воздуха. Режим обогрева системы кондиционирования воздуха оказывает решающее влияние на пробег электромобилей зимой. В настоящее время электромобили в основном используют PTC-нагреватели в качестве дополнительных устройств из-за отсутствия источников тепла, не требующих затрат на отопление двигателя. В зависимости от объекта теплопередачи PTC-нагреватели можно разделить на ветровые (PTC-нагреватели воздуха) и водяные (PTC-нагреватель охлаждающей жидкостиСреди них система водяного отопления постепенно становится основным направлением. С одной стороны, система водяного отопления не представляет скрытой опасности расплавления воздуховодов, с другой стороны, это решение хорошо интегрируется в систему жидкостного охлаждения всего автомобиля.
В исследовании Ай Чжихуа также упоминалось, что система кондиционирования воздуха с тепловым насосом в электромобилях в основном состоит из электрических компрессоров, внешних теплообменников, внутренних теплообменников, четырехходовых реверсивных клапанов, электронных расширительных клапанов и других компонентов. Для повышения производительности системы теплового насоса может также потребоваться добавление вспомогательных компонентов, таких как ресиверы-осушители и вентиляторы теплообменников. Электрический компрессор является источником энергии для циркуляции хладагента в системе кондиционирования воздуха с тепловым насосом, и его производительность напрямую влияет на энергопотребление и эффективность охлаждения или обогрева системы кондиционирования воздуха с тепловым насосом.
Компрессор с наклонной шайбой — это осевой поршневой компрессор. Благодаря своим преимуществам — низкой стоимости и высокой эффективности — он широко используется в традиционных автомобилях. Например, такие автомобили, как Audi, Jetta и Fukang, используют компрессоры с наклонной шайбой в качестве холодильных компрессоров для автомобильных кондиционеров.
Подобно поршневым компрессорам, роторно-лопастной компрессор в основном использует изменение объема цилиндра для охлаждения, но его рабочий объем изменяется не только периодически расширяется и сжимается, но и его пространственное положение непрерывно изменяется с вращением главного вала. Чжао Баопин также отметил в своих исследованиях, что рабочий процесс роторно-лопастного компрессора обычно включает только три процесса: впуск, сжатие и выпуск, и практически отсутствует зазор, поэтому его объемный КПД может достигать 80–95%.
Спиральный компрессор — это новый тип компрессора, который в основном подходит для автомобильных кондиционеров. Он обладает такими преимуществами, как высокая эффективность, низкий уровень шума, малая вибрация, малая масса и простая конструкция. Это передовой компрессор. Чжао Баопин также отметил, что спиральные компрессоры стали лучшим выбором среди электрических компрессоров, учитывая их преимущества в высокой эффективности и высокой совместимости с электроприводами.
Электронный регулятор расширительного клапана является частью всей системы кондиционирования и охлаждения. Ли Цзюнь в своем исследовании отметил, что некоторые отечественные производители электромобилей увеличили инвестиции в исследования электронных регуляторов расширительного клапана. Кроме того, некоторые независимые учреждения и специализированные производители также активизировали научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. В качестве дроссельного устройства электронный расширительный клапан может контролировать температуру и давление циркулирующего хладагента, обеспечивая поддержание работы кондиционера в определенном диапазоне переохлаждения или перегрева, а также создавая условия для фазового перехода циркулирующей среды. Кроме того, вспомогательные компоненты, такие как осушитель с жидкостным накопителем и вентилятор теплообменника, могут эффективно удалять примеси и влагу, поступающие в циркулирующую среду по трубопроводу, улучшать теплообмен и теплопередающую способность теплообменника, а следовательно, повышать производительность системы кондиционирования воздуха с тепловым насосом.
Как уже упоминалось ранее, ввиду существенного различия между электромобилями и традиционными автомобилями, в них добавлены силовые агрегаты, аккумуляторные батареи, электрические компоненты и т. д., а вместо двигателей внутреннего сгорания используются электродвигатели. Это привело к значительному изменению принципа работы водяного насоса, вспомогательного элемента двигателя традиционного автомобиля.электрические водяные насосыВ новых энергетических транспортных средствах в основном используются электрические водяные насосы вместо традиционных механических. Исследования Лоу Фэна и других показали, что электрические водяные насосы в настоящее время в основном используются для циркуляционного охлаждения приводных двигателей, электрических компонентов, силовых батарей и т. д., а также могут играть роль в циркуляционном отоплении и циркуляции воды в рабочих условиях зимой. Лу Мэнъяо и другие также упомянули о том, как контролировать температуру батареи во время работы новых энергетических транспортных средств, особенно важным является вопрос охлаждения батареи. Соответствующая технология охлаждения может не только повысить эффективность силовой батареи, но и снизить скорость ее старения и продлить срок службы батареи.
Дата публикации: 07.07.2023
