Omdat de motoren van hybride en volledig elektrische voertuigen vaak in het hoogrendementsgebied moeten draaien, is er geen warmtebron in het voertuig wanneer de motor niet als warmtebron kan worden gebruikt bij volledig elektrische aandrijving. Vooral voor de temperatuurregeling in de cabine zijn extra warmtebronnen nodig om comfort en veiligheid te garanderen. Om de actieradius van elektrische aandrijving te maximaliseren en het brandstofverbruik te verbeteren, is het noodzakelijk om snel, efficiënt en veilig warmte te genereren met een minimaal energieverbruik van de tractiebatterij. Ons bedrijf heeft een nieuw type hoogspanningsverwarming ontwikkeld op basis van een nieuwe thermosfeertechnologie.
1. Functie en doel van voertuigverwarming
Cabineverwarming is een belangrijke functie voor veilig en comfortabel rijden. Naast het comfort in de cabine en de temperatuur in het voertuig, moet het airconditioningsysteem (HVAC) ook aan bepaalde wettelijke eisen voldoen. Zo moet volgens de Europese Verordening 672/2010 en de Amerikaanse Federal Motor Vehicle Safety Standard FMVSS103 meer dan 80% van het ijs op de voorruit na 20 minuten verwijderd zijn. Ontdooien en ontvochtigen zijn twee andere functies die wettelijk verplicht zijn. Een goede temperatuurregeling in de cabine is de basis voor comfort en veiligheid en is tevens een belangrijke factor om te voorkomen dat het rijden wordt belemmerd.
2 Prestatie-index
De belangrijkste eisen voor de verwarming hangen af van het gebruik van het voertuig. De volgende factoren worden samengevat:
(1) De hoogste efficiëntie;
(2) Lage of redelijke kosten;
(3) Snelle reactietijd en goede beheersbaarheid;
(4) De afmetingen van de verpakking moeten tot een minimum beperkt worden en het gewicht moet licht zijn;
(5) Goede betrouwbaarheid;
(6) Goede duurzaamheid en milieubescherming.
3 Verwarmingconcept
Over het algemeen kan het concept warmte worden onderverdeeld in primaire en secundaire warmtebronnen. De primaire warmtebron is de warmtebron die meer dan 2 kW aan warmte kan genereren, de warmte die nodig is voor de temperatuurregeling in de cabine. De warmte die door de secundaire warmtebron wordt gegenereerd, is lager dan 2 kW en wordt meestal naar specifieke onderdelen geleid, zoals stoelverwarming.
4 luchtverwarmers enwaterverwarmingssysteem
Het verwarmingssysteem kan worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën, afhankelijk van of de verwarming plaatsvindt door middel van brandstofverwarmers of elektrische verwarmers:
(1) De luchtverwarmer verwarmt de lucht direct, waardoor de temperatuur in de cabine snel kan stijgen;
(2) Waterverwarmers die koelvloeistof als warmtedrager gebruiken, kunnen de warmte beter verdelen en in HVAC-systemen worden geïntegreerd.
In het verleden werden brandstofgestookte verwarmingssystemen geïntroduceerd in hybride elektrische voertuigen en elektrische auto's. Dankzij het lagere energieverbruik kon de elektrische energie worden gebruikt voor het aandrijven van de auto in plaats van voor verwarming. Omdat het gebruik van elektrische verwarming in de winter de actieradius van een elektrische auto met ongeveer 50% verkort, kiezen mensen doorgaans voor verwarming op brandstof.
5. Concept van een elektrische kachel
Voorafgaand aan de ontwikkeling werden verschillende bestaande en potentiële technologieën, zoals draadgewonden weerstandsverwarming of verwarming met een positieve temperatuurcoëfficiënt (PTC), geanalyseerd. Vier belangrijke ontwikkelingsdoelstellingen werden geëvalueerd en verschillende potentiële technologieën werden aan deze doelstellingen vergeleken:
(1) Wat betreft de efficiëntie moet de nieuwe verwarming efficiënt zijn en het vereiste warmtevermogen kunnen leveren binnen een breed temperatuurbereik van de koelvloeistof en onder alle spanningen;
(2) Wat betreft kwaliteit en afmetingen moet de nieuwe verwarming zo klein en licht mogelijk zijn;
(3) Wat betreft bruikbaarheid en kosten moet het gebruik van zeldzame aardmetalen en lood worden vermeden, en de kosten van nieuwe producten moeten concurrerend zijn;
(4) Wat de veiligheid betreft, moet elk risico op elektrische schokken of brandwonden onder alle omstandigheden worden voorkomen.
In het huidige concept van elektrische verwarming voor auto's is de PTC-verwarming het meest populair. Deze maakt gebruik van een weerstand van bariumtitanaat (BaTiO3) met een positieve temperatuurcoëfficiënt. Om die reden worden enkele details van het werkingsprincipe ervan uitgelegd en vergeleken met de gelaagde verwarming die is ontwikkeld volgens dehoogspanningsverwarming HVH.
PTC-elementen vertonen zeer duidelijke niet-lineaire eigenschappen. De weerstand neemt af bij een lagere temperatuur en neemt vervolgens sterk toe wanneer de temperatuur stijgt. Deze eigenschap zorgt voor een zelfbegrenzing van de stroom wanneer er spanning wordt aangelegd.
Hebei Nanfeng Automobile Equipment Group Co., Ltd. kan motoren produceren met een vermogen van 1,2 kW tot 32 kW.hoogspannings elektrische verwarmingselementen (HVCH, PTC-verwarming)met nieuwe technologie om te voldoen aan de behoeften van diverse voertuigen.
Geplaatst op: 28 april 2024
