有的汽车采用PTC供暖,它工作的原理是什么?

有的汽车采用PTC供暖,它工作的原理是什么?,第1张

PTC全称为“Positive Temperature Coefficient”,翻译过来就是汽车加热器的意思。在传统的内燃机上,一般将冷却液作为热源引入车内的热交换中,并用鼓风机将加热的空气送入车厢内。

由于环境与能源使用问题的加剧,新能源纯电车渐渐成为传统内燃机的替代者,而PTC供暖方式则在纯电车上使用较多。

在新能源车型中,由于电机和电池取代了内燃机,所以采用了新的供暖方式,也就是PTC供暖将原有的暖风水芯替换为PTC装置。其工作原理比较简单,就是使电流通过电阻产生热量(电流热效应)而达到供暖的目的,其电阻通常由半导体材质制成,电阻越大,其功率也就越大,单位时间内产生的热量也就越多,并具有节能、恒温、安全等特点。

PTC加热元件就是利用恒温加热PTC热敏电阻恒温发热特性设计的加热元件。在中小功率加热场合, PTC加热元件具有恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长等传统发热元件无法比拟的优势。当室内的温差越大,PTC输出的功率也就越大,加热也就很迅速;而随着温差的变小,制热过程也就趋于缓慢。

PTC供暖所具有的优点:热阻小、制热快、工作电压宽、具有功率自限性、寿命长、产品成熟度高。

PTC供暖所具有的缺点:耗电量快,续航里程变短。

PTC元件除了在汽车上使用,也在其它领域有较好的表现,比如电热驱蚊器、保暖器、电烙铁、电熨斗、加湿机、卷发器、直发器、过胶机、电热加香器、热熔胶q、电熨斗、熔蜡器、电子元件保温等。

电动汽车空调制热系统与传统燃油车相比有了很大的不同,传统燃油车制暖只需利用发动机工作产生的余热即可满足整车制热的需求。可对于电动汽车而言由于没有了发动机能够提供的热源,电动汽车的制热就成了其面临的一大难题,无论从安全、能源和制热效果上都受到很大的制约。小编将重点介绍以下几种电动汽车空调系统的制热模式。

1.半导体制热系统

半导体制热系统别名温差电制热或电子制热,原理是热电偶对为其基本器件,将一只N 型半导体和P 型半导体接连成热电偶,直流电通上后,于接口处产生出热量和温差的转移,在电路上并联起数对半导体热点偶对,如果是制冷则为串联。这样就构成一个很典型的制热热电堆,借助热交换器等一系列传热途径,让热电堆的热端不停的细热,并且维持一定的温度,而将热电堆的冷端处于工作环境中去散发降温,这便是半导体制热的原理。半导体空调系统可以实现从零上90 摄氏度到零下130 摄氏度,但这并不意味这它是没有缺陷的,对于电动汽车而言,由于存在热电材料优质系数低以及制冷性能不理想等因素的影响,使得半导体制冷系统不能满足电动汽车节能高效的要求,所以该技术在未来依然会是人们研究改良的方向。

2.热泵型空调系统制热

热泵型空调系统是在传统燃油机车上进行改造的,压缩机采用永磁直流无刷电机直接来驱动,其工作原理见图4。该系统和普通热泵型空调系统是一样的,由于应用在电动汽车上,所以压缩机等主要零部件具有一定的特殊性。热泵型空调系统的最大优点是它的制冷制热效率高。

热泵技术通过改变系统制冷剂的流向,从外部的低温热源吸取热量,向车内的高温热源散热,从而达到使车厢内温度升到以达到理想温度环境的效果。热泵的热力学经济性方面比消耗电能的系统要好很多,目前在家用空调方面应用很广,在汽车空调应用方面依然有待深入。热泵型空调技术的最大软肋是在低温环境下的制热问题,尤其是在一些寒冷地区的应用会是将来主要研究课题之一。但依靠着高效的制热制冷优势,加上其和不同类型汽车车体都较吻合的优点,应该说热泵型空调系统是未来电动汽车空调发展的主要趋势。

3.驻车加热器制热

驻车加热器制热方式是遥控器或者定时器发送给ECU 一个启动信号,从油箱由计量油泵泵油并且以脉冲形式将燃油喷到燃烧室,点火器将其加热到900 摄氏度左右,使细小油滴气化,鼓风机吸入空气,和汽油混合点燃,热能被传送给发动机冷却液,水泵推动冷却液进入蒸发箱散热器循环散热,鼓风机把车内冷空气吸走,将被加热的空气鼓入车厢内,已达到温度上升至理想温度的效果。


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