Lò sưởi ptc có phải là phương pháp sưởi ấm mới cho xe hybrid và xe điện không?
Ở xe hybrid và xe điện, động cơ phải thường xuyên hoạt động ở vùng hiệu suất cao. Khi động cơ không thể được sử dụng làm nguồn nhiệt dưới hệ thống truyền động điện thuần túy, chiếc xe sẽ không có nguồn nhiệt. Đặc biệt đối với việc điều chỉnh nhiệt độ của buồng lái, cần có thêm một nguồn nhiệt để đảm bảo sự thoải mái và an toàn. Để tối đa hóa phạm vi lái xe điện và cải thiện hiệu suất nhiên liệu, nhiệt cần được tạo ra nhanh chóng, hiệu quả và an toàn với mức tiêu hao tối thiểu trên ắc quy kéo. Webasto đã phát triển một lò sưởi điện áp cao mới dựa trên công nghệ lớp cách nhiệt mới đã được cấp bằng sáng chế. Khái niệm thiết kế và kết quả nghiên cứu và phát triển để đạt được mục tiêu của dự án được giới thiệu.
1. Chức năng và mục đích sưởi ấm xe
Hệ thống sưởi cabin là một chức năng quan trọng để đảm bảo lái xe an toàn và thoải mái. Ngoài sự thoải mái của cabin và nhiệt độ trong xe, hệ thống điều hòa không khí (HVAC) cũng phải đảm bảo một số chức năng bao gồm tuân thủ các yêu cầu quy định, chẳng hạn như theo Quy định 672/2010 của Châu Âu và Tiêu chuẩn An toàn Xe cơ giới của Liên bang Hoa Kỳ. FMVSS103, Hơn 80 phần trăm băng trên kính chắn gió phải được loại bỏ sau 20 phút. Rã đông và hút ẩm là 2 chức năng khác theo yêu cầu của quy định. Kiểm soát tốt khí hậu trong cabin là cơ sở cho sự thoải mái và an toàn, đây cũng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo việc lái xe không bị ảnh hưởng.
2. Hiệu suất
Các yêu cầu chính đối với bộ sưởi phụ thuộc vào ứng dụng của ô tô và có thể tóm tắt như sau: (1) Hiệu suất cao nhất; (2) Chi phí thấp hoặc hợp lý; (3) Thời gian đáp ứng nhanh và khả năng kiểm soát tốt; (4) Kích thước gói hàng Giảm thiểu và nhẹ nhất có thể; (5) độ tin cậy tốt; (6) tính bền vững tốt và bảo vệ môi trường.
3. Khái niệm sưởi ấm
Nói chung, các khái niệm nhiệt có thể được chia thành nguồn nhiệt sơ cấp và nguồn nhiệt thứ cấp. Nguồn nhiệt chính là nguồn nhiệt có thể tạo ra hơn 2kW nhiệt lượng cần thiết để điều chỉnh nhiệt độ của buồng lái. Nhiệt do nguồn nhiệt thứ cấp tạo ra dưới 2kW và thường hướng nhiệt của nó đến một vị trí cụ thể, chẳng hạn như bộ sưởi ghế.
3.1 Máy sưởi không khí và hệ thống sưởi ấm nước
Hệ thống sưởi ấm có thể được chia thành 2 loại chính, tùy thuộc vào việc sưởi ấm bằng máy sưởi chạy bằng nhiên liệu hay máy sưởi điện: (1) máy sưởi không khí làm nóng không khí trực tiếp, làm nóng cabin nhanh chóng; (2) sử dụng làm mát Máy nước nóng với chất lỏng làm chất mang nhiệt trung bình giúp phân phối nhiệt tốt hơn và được tích hợp trong HVAC.
Trước đây, máy sưởi chạy bằng nhiên liệu đã được giới thiệu trên xe hybrid và xe điện, đồng thời mức tiêu thụ điện năng thấp hơn của chúng cho phép sử dụng điện để chạy xe thay vì sưởi ấm. Vì sử dụng máy sưởi điện vào mùa đông làm giảm khoảng 50 phần trăm phạm vi truyền động điện nên sưởi ấm bằng nhiên liệu thường là phương pháp được lựa chọn.
Tuy nhiên, nhu cầu về các hệ thống xe không phát thải đòi hỏi phải tìm kiếm các giải pháp sưởi ấm khác, trong đó khái niệm lò sưởi điện là một giải pháp khả thi.
3.2 Khái niệm lò sưởi điện
Một số công nghệ hiện có và tiềm năng, chẳng hạn như điện trở dây quấn hoặc gia nhiệt hệ số nhiệt độ dương (PTC), đã được phân tích trước khi phát triển. Bốn mục tiêu phát triển chính đã được đánh giá và một số công nghệ tiềm năng được so sánh với các mục tiêu này:
(1) Về mặt hiệu quả, thiết bị sưởi mới phải hoạt động hiệu quả và có thể cung cấp lượng nhiệt cần thiết trong một dải nhiệt độ nước làm mát rộng và ở mọi điện áp;
(2) Về chất lượng và kích thước, lò sưởi mới phải càng nhỏ và càng nhẹ càng tốt;
(3) Về tính tiện dụng và giá thành, phải tránh sử dụng nguyên liệu đất hiếm và Pb, đồng thời giá thành sản phẩm mới phải cạnh tranh;
(4) Về mặt an toàn, phải ngăn chặn mọi nguy cơ điện giật hoặc tai nạn bỏng trong mọi điều kiện.