Cara Kerja Sistem Pendingin Udara Kendaraan Listrik Murni
Mengenai sistem pengkondisian udara, terdapat perbedaan komposisi sistem antara kendaraan listrik dan kendaraan tradisional, dan jenis kendaraan listrik mempunyai karakteristik yang berbeda pula. Artikel ini terutama memperkenalkan prinsip kerja sistem pendingin udara kendaraan listrik murni.
Kendaraan listrik murni tidak memiliki mesin sebagai sumber tenaga untuk kompresor AC, dan tidak ada sisa panas mesin yang dapat digunakan untuk mencapai efek pemanasan dan pencairan es. Kendaraan listrik sel bahan bakar tidak memiliki mesin sebagai sumber tenaga kompresor AC, namun mesin sel bahan bakar dapat menghasilkan limbah panas yang relatif stabil.
Untuk kendaraan listrik hibrida, mesin tidak dapat digunakan sebagai sumber tenaga untuk pendinginan dan kompresi sewaktu-waktu karena strategi pengendaliannya. Hal pertama yang dilakukan AC mobil untuk mengatur udara di dalam kabin adalah dengan mengatur suhu udara dan menurunkan suhu udara melalui pendinginan.
Menurut karakteristik kendaraan listrik, metode pendinginan dan pengkondisian udara utama yang saat ini tersedia untuk kendaraan listrik meliputi pendinginan termoelektrik, pendinginan kompresor listrik, dan pendinginan limbah panas. Diantaranya, pendinginan limbah panas dapat dipertimbangkan untuk digunakan pada kendaraan listrik sel bahan bakar.
Sistem pendingin udara kendaraan listrik: sistem pendingin
Pendinginan semikonduktor, juga dikenal sebagai pendinginan termoelektrik, adalah teknologi pendinginan solid-state yang tidak menggunakan zat pendingin dan tidak memiliki bagian yang mengalir. Thermopile berfungsi sebagai kompresor pendingin kompresi, ujung dingin dan penukar panasnya setara dengan evaporator pendingin kompresi, dan ujung panas serta penukar panasnya setara dengan kondensor. Ketika listrik dialirkan, elektron dan lubang bebas meninggalkan ujung dingin termopile dan bergerak menuju ujung panas di bawah aksi medan listrik eksternal, yang setara dengan proses kompresi zat pendingin di kompresor. Di ujung dingin tumpukan pemanas listrik, pasangan lubang elektron secara bersamaan dihasilkan melalui penyerapan panas dari penukar panas, yang setara dengan penyerapan panas dan penguapan zat pendingin di evaporator. Di ujung panas tumpukan pemanas listrik, terjadi rekombinasi pasangan lubang elektron, dan pada saat yang sama panas dibuang melalui penukar panas, yang setara dengan pemanasan dan kondensasi zat pendingin di kondensor.
Pendingin udara termoelektrik memiliki karakteristik sebagai berikut: elemen termoelektrik memerlukan catu daya DC untuk bekerja; mengubah arah arus dapat menghasilkan efek kebalikan dari pendinginan dan pemanasan; inersia termal dari bagian pendingin termoelektrik sangat kecil, waktu pendinginan sangat singkat, pembuangan panas baik pada ujung panas, dan ujung dingin kosong. Dalam kondisi beban, chip pendingin dapat mencapai perbedaan suhu maksimum dalam waktu kurang dari 1 menit setelah dinyalakan; menyesuaikan arus kerja komponen dapat menyesuaikan kecepatan dan suhu pendinginan, akurasi kontrol suhu dapat mencapai 00,001 derajat, dan mudah untuk mewujudkan penyesuaian energi yang berkelanjutan; dalam kondisi desain dan aplikasi yang benar, efisiensi pendinginannya dapat mencapai lebih dari 90%, sedangkan efisiensi pemanasannya jauh lebih besar dari 1; ukurannya kecil, ringan, dan strukturnya kompak, sehingga mengurangi kualitas perawatan kendaraan listrik; ia memiliki keandalan yang tinggi, umur panjang, dan perawatan yang mudah; Tanpa bagian yang berputar, ia bebas getaran, bebas gesekan, bebas kebisingan, dan tahan benturan.
Sistem pendingin udara kendaraan listrik: sistem pemanas
Sumber pemanas sistem pendingin udara kendaraan berbahan bakar terutama disediakan oleh cairan pendingin mesin, namun sistem pemanas kendaraan listrik berbeda dengan ini. Solusi umum untuk memanaskan udara pada sistem pendingin udara kendaraan listrik adalah sebagai berikut:
①Pompa panas. Prinsip kerja sistem pendingin udara pompa kalor kendaraan listrik yang digerakkan oleh sabuk transmisi yang digerakkan oleh motor DC brushless ditunjukkan pada gambar. Mode pendinginan/pemanasan sistem pendingin udara dialihkan melalui katup pembalik empat arah. Panah padat menunjukkan kondisi pendinginan dan panah putus-putus menunjukkan kondisi pemanasan. Pada prinsipnya, sistem ini tidak berbeda dengan AC pompa kalor biasa, namun untuk digunakan pada kendaraan listrik, sistem ini secara khusus mengembangkan kompresor baling-baling geser ruang kerja ganda, motor DC brushless, dan sistem kendali inverter. Dalam kondisi pengoperasian pompa panas, ketika sistem beralih dari mode pencairan es ke mode pemanasan, air yang terkondensasi pada penukar panas di saluran udara akan dengan cepat menguap dan embun beku akan terbentuk di kaca depan, sehingga mempengaruhi keselamatan berkendara.
②Pemanas listrik PTC. Pemanas listrik PTC merupakan pemanas yang menggunakan elemen termistor PTC sebagai sumber panasnya. Termistor PTC biasanya terbuat dari bahan semikonduktor, dan resistansinya berubah tajam seiring dengan perubahan kelembapan. Ketika suhu luar menurun, nilai resistansi PTC menurun, dan pembangkitan panas pun meningkat. Menurut bahannya, termistor PTC dapat dibagi menjadi termistor PTC keramik dan termistor PTC polimer organik. Termistor PTC keramik digunakan dalam pemanas listrik tambahan AC. Karena elemen termistor PTC memiliki karakteristik perubahan berupa kenaikan atau penurunan nilai resistansi seiring dengan perubahan suhu sekitar, pemanas PTC memiliki karakteristik hemat energi, suhu konstan, aman, dan masa pakai yang lama.
Sistem pendingin udara kendaraan listrik: Prinsip sistem pendingin udara pompa panas.
Pemanas listrik tambahan AC dapat dibagi menjadi pemanas PTC keramik terikat dan pemanas tabung PTC logam. Pemanas PTC keramik berikat adalah pemanas di mana beberapa chip PTC keramik dan heat sink bergelombang aluminium diikat bersama dengan lem resin tahan suhu tinggi. Ini memiliki pembuangan panas yang baik dan kinerja listrik yang stabil. Diantaranya, pemanas PTC keramik terikat dibagi menjadi tipe pemanas permukaan bermuatan dan tipe pemanas permukaan tidak bermuatan.
Pemanas tubular PTC logam menggunakan kawat paduan nikel-besi impor sebagai bahan pemanas. Tabung pemanas bertatahkan heat sink aluminium, dan efek pembuangan panasnya sangat baik. Pemanas dilengkapi dengan pengontrol suhu dan sekering termal, membuat produk lebih aman dan andal untuk digunakan. Pemanas jenis ini memiliki karakteristik bahan PTC yang baik, dan beberapa AC menggunakan pemanas jenis ini sebagai pemanas tambahan.
③Limbah panas + PTC tambahan. Memanfaatkan panas yang dihasilkan ketika perangkat berdaya tinggi (konversi daya, motor penggerak, pengontrol motor, dll) bekerja untuk melakukan pertukaran panas pada lingkungan interior kendaraan. Jika panas tidak mencukupi, pemanas PTC tambahan diaktifkan.
Kendaraan listrik telah menjadi alat transportasi yang penting, dan AC, pendingin dan pemanas juga merupakan aspek penting dalam pemilihan mobil kita saat membeli mobil. Bagaimanapun, pendinginan dan pemanasan juga mengkonsumsi listrik.
