Ptc ısıtıcı hibrit ve elektrikli araçlar için yeni bir ısıtma yöntemi mi?
Hibrit araçlarda ve elektrikli araçlarda, motor sıklıkla yüksek verimli bir bölgede çalışmalıdır. Motor, saf elektrikli tahrik altında bir ısı kaynağı olarak kullanılamadığında, araçta ısı kaynağı olmayacaktır. Özellikle kabinin sıcaklık regülasyonu için, konfor ve güvenliğin sağlanması için ilave bir ısı kaynağına ihtiyaç duyulur. Elektrikli sürüş menzilini en üst düzeye çıkarmak ve yakıt verimliliğini artırmak için, çekiş aküsünün minimum düzeyde tüketilmesiyle ısının hızlı, verimli ve güvenli bir şekilde üretilmesi gerekir. Webasto, yeni bir patentli ısıl tabaka teknolojisine dayanan yeni bir yüksek voltajlı ısıtıcı geliştirdi. Projenin amacına ulaşmak için tasarım konsepti ve araştırma ve geliştirme sonuçları tanıtılır.
1. Araç ısıtmasının işlevi ve amacı
Kabin ısıtması, aracın güvenli ve konforlu bir şekilde sürülmesini sağlamak için önemli bir işlevdir. Kabinin konforuna ve araçtaki sıcaklığa ek olarak, klima sistemi (HVAC), 672/2010 sayılı Avrupa Yönetmeliği ve ABD Federal Motorlu Taşıt Güvenlik Standardı gibi düzenleyici gerekliliklere uygunluk da dahil olmak üzere belirli işlevleri sağlamalıdır. FMVSS103, Ön camdaki buzun yüzde 80'den fazlası 20 dakika sonra temizlenmelidir. Buz çözme ve nem alma, düzenlemelerin gerektirdiği diğer 2 işlevdir. Kabinin iyi bir iklim kontrolü, aynı zamanda etkilenmemiş sürüşü sağlamak için önemli bir faktör olan konfor ve güvenliğin temelidir.
2. Performans
Isıtıcı için temel gereksinimler aracın uygulamasına bağlıdır ve aşağıdaki şekilde özetlenebilir: (1) En yüksek verimlilik; (2) Düşük veya makul maliyet; (3) Hızlı yanıt süresi ve iyi kontrol edilebilirlik; (4) Paket boyutu Mümkün olduğu kadar küçültülmüş ve hafif; (5) iyi güvenilirlik; (6) iyi sürdürülebilirlik ve çevre koruma.
3. Isıtma konsepti
Genel olarak, ısı kavramları birincil ısı kaynaklarına ve ikincil ısı kaynaklarına ayrılabilir. Ana ısı kaynağı, kabinin sıcaklık ayarı için gereken 2kW'tan fazla ısı üretebilen bir ısı kaynağıdır. İkincil ısı kaynağı tarafından üretilen ısı 2kW'ın altındadır ve ısısını genellikle koltuk ısıtıcısı gibi belirli bir yere yönlendirir.
3.1 Hava ısıtıcıları ve su ısıtma sistemleri
Isıtma sistemleri, ısıtmanın yakıt bazlı ısıtıcıyla mı yoksa elektrikli ısıtıcıyla mı sağlandığına bağlı olarak 2 ana kategoriye ayrılabilir: (1) havayı doğrudan ısıtan, kabini hızlı bir şekilde ısıtan hava ısıtıcıları; (2) soğutmayı kullanın Isıyı daha iyi dağıtan ve HVAC'a entegre olan orta ısı taşıyıcısı olarak sıvı içeren bir su ısıtıcısı.
Geçmişte hibrit ve elektrikli araçlarda yakıtla çalışan ısıtıcılar kullanılmaya başlandı ve bunların daha düşük elektrik tüketimi, elektriğin aracı ısıtmak yerine sürmek için kullanılmasını sağlıyor. Kışın elektrikli ısıtıcı kullanmak, elektrikli tahrikin menzilini yaklaşık yüzde 50 oranında azalttığından, yakıtla ısıtma genellikle tercih edilen yöntemdir.
Bununla birlikte, emisyonsuz araç sistemlerine olan ihtiyaç, elektrikli ısıtıcı konseptinin uygun bir çözüm olduğu diğer ısıtma çözümlerinin araştırılmasını zorunlu kılmaktadır.
3.2 Elektrikli ısıtıcı konsepti
Wirewound direnci veya pozitif sıcaklık katsayılı (PTC) ısıtma gibi birçok mevcut ve potansiyel teknoloji geliştirmeden önce analiz edildi. Dört ana geliştirme hedefi değerlendirildi ve birkaç potansiyel teknoloji bu hedeflerle karşılaştırıldı:
(1) Verimlilik açısından, yeni ısıtıcı verimli olmalı ve çok çeşitli soğutma sıvısı sıcaklıklarında ve tüm voltajlarda gerekli ısı çıkışını sağlayabilmelidir;
(2) Yeni ısıtıcı, kalite ve boyut bakımından mümkün olduğu kadar küçük ve mümkün olduğu kadar hafif olmalıdır;
(3) Kullanılabilirlik ve maliyet açısından, nadir toprak malzemeleri ve Pb kullanımından kaçınılmalı ve aynı zamanda yeni ürünlerin maliyeti rekabetçi olmalıdır;
(4) Güvenlik açısından her türlü elektrik çarpması tehlikesi veya yanık kazası her koşulda önlenmelidir.
