Är ptc-värmaren en ny uppvärmningsmetod för hybrid- och elfordon?
I hybridfordon och elfordon måste motorn ofta arbeta i en högeffektiv zon. När motorn inte kan användas som värmekälla under ren eldrift har fordonet ingen värmekälla. Speciellt för temperaturreglering av hytten krävs en extra värmekälla för att säkerställa komfort och säkerhet. För att maximera den elektriska körräckvidden och förbättra bränsleeffektiviteten måste värme genereras snabbt, effektivt och säkert med minimal tömning på drivbatteriet. Webasto har utvecklat en ny högspänningsvärmare baserad på en ny patenterad termoskiktsteknologi. Designkonceptet och forsknings- och utvecklingsresultat för att uppnå projektets mål introduceras.
1. Funktion och syfte med fordonsuppvärmning
Hyttvärme är en viktig funktion för att säkerställa säker och bekväm körning av fordonet. Förutom komforten i kupén och temperaturen i bilen, måste luftkonditioneringssystemet (HVAC) även säkerställa vissa funktioner inklusive överensstämmelse med regulatoriska krav, såsom enligt europeisk förordning 672/2010 och den amerikanska federala säkerhetsstandarden för motorfordon FMVSS103, Mer än 80 procent av isen på vindrutan måste tas bort efter 20 minuter. Avfrostning och avfuktning är 2 andra funktioner som krävs enligt föreskrifter. Bra klimatkontroll av hytten är grunden för komfort och säkerhet, vilket också är en viktig faktor för att säkerställa opåverkad körning.
2. Prestanda
Huvudkraven för värmaren beror på bilens tillämpning och kan sammanfattas enligt följande: (1) Högsta effektivitet; (2) Låg eller rimlig kostnad; (3) Snabb svarstid och bra kontrollerbarhet; (4) Förpackningsstorlek Minimerad och lätt som möjligt; (5) god tillförlitlighet; (6) god hållbarhet och miljöskydd.
3. Värmekoncept
Generellt sett kan värmekoncept delas in i primära värmekällor och sekundära värmekällor. Huvudvärmekällan är en värmekälla som kan generera mer än 2kW värme som krävs för temperaturjustering av hytten. Värmen som genereras av den sekundära värmekällan är under 2kW och leder vanligtvis sin värme till en specifik plats, till exempel en sätesvärmare.
3.1 Luftvärmare och vattenvärmesystem
Värmesystem kan delas in i 2 huvudkategorier, beroende på om uppvärmningen åstadkoms av en bränslebaserad värmare eller en elektrisk värmare: (1) luftvärmare som värmer luften direkt, vilket värmer upp hytten snabbt; (2) använd kyla En varmvattenberedare med vätska som medelvärmebärare, som fördelar värme bättre och är integrerad i VVS.
Bränsleeldade värmare har introducerats i hybrid- och elfordon tidigare och deras lägre elförbrukning gör att elen kan användas för att driva fordonet istället för att värma det. Eftersom att använda en elektrisk värmare på vintern minskar räckvidden för en elektrisk drivning med cirka 50 procent, är bränsleuppvärmning ofta den valda metoden.
Behovet av utsläppsfria fordonssystem kräver dock sökandet efter andra uppvärmningslösningar, där elvärmarkonceptet är en hållbar lösning.
3.2 Elvärmekoncept
Flera befintliga och potentiella tekniker, såsom trådlindad resistans eller positiv temperaturkoefficient (PTC) uppvärmning, analyserades före utveckling. Fyra huvudutvecklingsmål utvärderades och flera potentiella tekniker jämfördes med dessa mål:
(1) När det gäller effektivitet måste den nya värmaren vara effektiv och den bör kunna ge den erforderliga värmeeffekten över ett brett område av kylvätsketemperaturer och vid alla spänningar;
(2) När det gäller kvalitet och storlek måste den nya värmaren vara så liten som möjligt och så lätt som möjligt;
(3) När det gäller användbarhet och kostnad måste användningen av sällsynta jordartsmetaller och Pb undvikas, och samtidigt måste kostnaderna för nya produkter vara konkurrenskraftiga.
(4) När det gäller säkerheten måste varje risk för elektriska stötar eller brännskador förhindras under alla förhållanden.
