Elektrisko transportlīdzekļu apkures risinājumu analīze
Augstsprieguma gaisa apkure
Īstenošanas plāns
7. attēlā parādīta augstsprieguma gaisa apkures sistēmas struktūra. Noņemiet oriģinālās transportlīdzekļa ieplūdes un izplūdes caurules un sildītāja serdi, nomainiet sildītāja serdi ar gaisa sildītāja PTC, kura izmērs un uzstādīšanas metode ir tāda pati kā oriģinālajam transportlīdzekļa sildītāja serdenim, pēc tam mainiet attiecīgās vadības ķēdes un izolējiet PTC serdes mērījumu.
Priekšrocības
1) Nav nepieciešamas nekādas izmaiņas HVAC struktūrā.
2) Atšķirībā no zemsprieguma gaisa sildīšanas sildītājiem, kurus ierobežo daudzi faktori, piemēram, jaudas jauda, augstsprieguma gaisa sildīšanas sildītāji var nodrošināt ļoti spēcīgu jaudu un augstas efektivitātes apkuri.
3) Sildot gaisu tieši, braukšanas telpas temperatūra strauji paaugstinās.
Trūkumi
1) Lai gaisa kondicionēšanas un apkures sistēma atbilstu atkausēšanas un aizsvīšanas noteikumiem un apkures prasībām, PTC sildīšanas jaudai ir jābūt vismaz 3000 W vai lielākai. Šī jauda ir ļoti liels patērētājs salīdzinājumā ar kopējo akumulatora ietilpību, kas nopietni ietekmē tīri elektrisko transportlīdzekļu braukšanas diapazonu.
2) PTC, kuru sildīšanas jauda ir lielāka par 3 000 W, ir izvietoti HVAC, kas var radīt drošības apdraudējumu. Augstsprieguma gaisa sildīšanas PTC darba sprieguma diapazons parasti ir 250–450 V (DC), un ir jāveic augstsprieguma izolācijas pasākumi. EN60335 nosaka, ka augstsprieguma izstrādājumu izolācijas līmenim jābūt lielākam vai vienādam ar 2 000 V. Projektējot izstrādājumus, ir jāņem vērā daudzslāņu izolācijas drošības pasākumi (8. attēls), kas ievērojami palielina paša produkta izmaksas un apgrūtina produkta lietošanu.
3) Augstsprieguma gaisa sildīšanas sildītājs ir izvietots HVAC. Augstsprieguma gaisa apsildes sildītājam ir nepieciešami izolācijas pasākumi. Pretējā gadījumā, ja augstsprieguma gaisa apsildes sildītāja temperatūra ir augsta, HVAC apvalks radīs smaku un ietekmēs gaisa kvalitāti kabīnē.
Augstsprieguma ūdens sildīšana
Īstenošanas plāns
Mašīntelpai tiek pievienots augstsprieguma ūdens sildītājs, ūdens tvertne, ūdens sūknis un ūdens caurules, lai izveidotu slēgtu ūdens cirkulācijas sistēmu ar oriģinālo automašīnas sildītāja serdi.
Priekšrocības
Sistēma ir ļoti efektīva. Saskaņā ar pašreizējo elektrisko kompresoru tehnoloģiju siltumsūkņa sistēmas COP ir 2,5 pie 0 grādiem un 2.0 pie -5 grādiem. Tāpēc, ja tiek ražots viens un tas pats siltums, siltumsūkņa apkure ir labāka nekā elektriskā apkure. Apkures metode patērē mazāk elektrības un var palielināt transportlīdzekļa braukšanas diapazonu.
Grūtības
1) Galveno komponentu tehnoloģija ir nenobriedusi: galvenie komponenti, piemēram, elektriskie kompresori, iekšējie kondensatori, iztvaikošanas kondensatori un elektromagnētiskie vārsti saldēšanas cauruļvadiem, joprojām tiek pētīti un izstrādāti. Iztvaikošanas kondensatoriem iekšējā spiediena samazināšana ir galvenais faktors, lai uzlabotu produkta maksimālo siltuma pārneses spēju; saprātīgs spuras izmērs var samazināt sasalšanas risku iztvaikošanas kondensatorā.
2) Nenobriedusi vadības tehnoloģija: Siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas vadības tehnoloģija, jo īpaši transportlīdzekļa elektriskā ritināšanas kompresora mainīgā ātruma kontroles algoritms un solenoīda vārsta vadības algoritms (konversija starp gaisa kondicionēšanas režīmu un siltumsūkņa režīmu) ir nenobrieduši.
3) Siltumsūkņa sistēmai ir sarežģīta struktūra, liels detaļu skaits un sarežģīts kabīnes izkārtojums.
4) Izmaksas ievērojami palielinās, un izstrādes cikls ir garš.
5) Pazeminoties apkārtējās vides temperatūrai, samazināsies siltumsūkņa sistēmas COP vērtība. Ja apkārtējā temperatūra ir zemāka par -10 grādiem, elektriskā kompresora ātrumam ir jāsasniedz vairāk nekā 8 000 apgr./min, lai uzturētu siltuma līdzsvaru. Kad elektriskā kompresora ātrums sasniedz vairāk nekā 8 000 apgr./min, troksnis ir ļoti skaļš un ir grūti izpildīt attiecīgo standartu prasības. Tāpēc siltumsūkņa sildīšanas metodi ļoti ierobežo temperatūras diapazons.
