純電動汽車是怎么制暖和制冷的?
純電動汽車制熱與傳統(tǒng)的燃油車不同,大部分車型制熱是通過電熱做到的。制冷則與燃油車類似,都是機通過壓縮機來做到的。
燃油車的發(fā)動機工作時燃燒溫度最高達到了2500℃,即使怠速運轉時燃燒溫度也在1000℃左右,這個熱量必須及時散發(fā)掉否則發(fā)動機會因為高溫而損壞。因此內燃機都帶有冷卻系統(tǒng),絕大部分汽車都配備了水冷散熱系統(tǒng),利用換熱的方式把內燃機產生的熱量散發(fā)發(fā)到空氣中。
而制熱就是利用了發(fā)動機的余熱,直接把冷卻液中的熱量散發(fā)到車內就可以了 ,發(fā)動機水溫上來后幾乎不需要消耗任何能源就可以制熱、采暖。
電動汽車沒有內燃機的存在,也沒有溫度足夠高的余熱可以利用,因此只能通過電力制熱?;蛘唛g接的電力制熱,也有廠家另辟蹊徑采用柴油暖風機制熱的。電制熱有很多方式可以實現(xiàn),例如以前廣泛采用電阻絲制熱、但是目前應用最廣泛的就是ptc熱敏電阻制熱,ptc制熱已經全面替代了電阻絲制熱。
ptc其實是熱敏電阻的一種,一種具備正溫度系數(shù)的電阻。特點是阻值隨著溫度增加而增加,阻值增加后功率自然會下降,制熱量也會下降。
這樣一來就可以實現(xiàn)功率隨著環(huán)境溫度增加而降低,不僅功率可以自動調節(jié),溫度也可以自動調整。這個特點就特別適合來做電取暖設備,溫度低時功率大溫升快,環(huán)境溫度提高后功率下降,可以保持恒溫。因此用ptc原件做取暖設備可以做到無明火、無輻射、抗震能力強、能效高,體積小、壽命長,要比傳統(tǒng)的電阻絲制熱的取暖好的多。
用在汽車取暖時只需要在風機前方加上ptc加熱芯即可:
ptc加熱芯工作時產生熱量,風機直接把熱空氣吹出去就是暖風 分配到各個出風口就可以了!還可以用ptc原件加熱冷卻液的方式取暖,也可以為電池加溫。
制熱還有一部分車型采用了熱泵空調來制熱,熱泵制熱其實與家用空調壓縮機制熱是一個原理。
車前蒸發(fā)器吸取環(huán)境中的熱量,低壓氣體進入壓縮機壓縮成為高溫高壓氣體,經過四通閥送入車內冷凝器后冷凝釋放熱量,冷凝器把空氣加熱經風機送到風道內完成制熱。
可以看到熱泵制熱效率取決于環(huán)境溫度,如果環(huán)境溫度過低那么熱泵從環(huán)境中獲取熱量也是有限的。因此當環(huán)境溫度低于零度時熱泵制熱能力會大大降低,能效比(cop)只能做到1-2之間,與ptc制熱原件(能效比1)比起來優(yōu)勢并不大。但是在環(huán)境溫度達到零上的時候,熱能泵的高能效比(2-4)的優(yōu)勢就非常明顯了!消耗相同的能量(電量)熱泵制熱量是ptc原件制熱的2-4倍!目前應用熱泵制熱的車企有榮威、長安、特斯拉、豐田、日產等,旗下部分車型采用了熱能泵制熱。
電動汽車制冷就比較簡單了,與燃油車制冷原理是一樣的。唯一的不同就是壓縮機不一樣,燃油車壓縮機通過發(fā)動機驅動,而電動汽車沒有發(fā)動機,壓縮機只能采用電力來驅動、因此電動汽車直接采用了電動壓縮機。
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