Che sia estate calda o inverno freddo, l'aria condizionata è essenziale per noi appassionati di auto, soprattutto quando i finestrini si appannano o si ghiacciano. La capacità del sistema di climatizzazione di disappannarsi e sbrinarsi rapidamente gioca un ruolo cruciale per la sicurezza di guida. I veicoli elettrici, privi di motore a combustione interna, non dispongono di una fonte di calore per il riscaldamento e il compressore non sfrutta la forza motrice del motore per fornire raffreddamento. In che modo i veicoli esclusivamente elettrici forniscono le funzioni di raffreddamento e riscaldamento dell'aria condizionata? Scopriamolo.
01 Componenti del sistema di raffreddamento dell'aria condizionata
I componenti del sistema di raffreddamento dell'aria condizionata includono: compressore elettrico, condensatore, sensore di pressione, valvola di espansione elettronica, evaporatore, tubi rigidi dell'aria condizionata, flessibili e circuito di controllo.
Compressore:
Aspira refrigerante gassoso a bassa temperatura e bassa pressione e lo comprime in gas refrigerante liquido ad alta temperatura e alta pressione. Durante la compressione, lo stato del refrigerante rimane invariato, ma temperatura e pressione aumentano costantemente, formando gas surriscaldato.
Condensatore:
Il condensatore utilizza una ventola di raffreddamento dedicata per dissipare il calore del refrigerante ad alta temperatura e alta pressione nell'aria circostante, raffreddandolo. In questo processo, il refrigerante passa dallo stato gassoso a quello liquido, raggiungendo così una temperatura e una pressione elevate.
Valvola di espansione:
Il refrigerante liquido ad alta temperatura e alta pressione passa attraverso la valvola di espansione per strozzare e ridurre la pressione prima di entrare nell'evaporatore. Lo scopo di questo processo è raffreddare e depressurizzare il refrigerante e regolarne il flusso per controllare la capacità di raffreddamento. Quando il refrigerante passa attraverso la valvola di espansione, passa da uno stato liquido ad alta temperatura e alta pressione a uno stato liquido a bassa temperatura e bassa pressione.
Evaporatore:
Il refrigerante liquido a bassa temperatura e bassa pressione proveniente dalla valvola di espansione assorbe una grande quantità di calore dall'aria circostante nell'evaporatore. Durante questo processo, il refrigerante si trasforma da liquido a gas a bassa temperatura e bassa pressione. Questo gas viene quindi aspirato dal compressore per essere nuovamente compresso.
Dal punto di vista del principio di raffreddamento, il sistema di climatizzazione dei veicoli elettrici è sostanzialmente identico a quello dei veicoli tradizionali a benzina. La differenza risiede principalmente nel metodo di azionamento del compressore del climatizzatore. Nei veicoli tradizionali a benzina, il compressore è azionato dalla puleggia del motore, mentre nei veicoli elettrici è controllato elettronicamente per azionare il motore, che a sua volta aziona il compressore tramite l'albero motore.
02 Sistema di riscaldamento e condizionamento dell'aria
La fonte di calore è ottenuta principalmente tramite riscaldamento PTC (Positive Temperature Coefficient). I veicoli elettrici puri sono generalmente disponibili in due versioni: modulo PTC per il riscaldamento dell'aria e modulo PTC per il riscaldamento dell'acqua. Il PTC è un tipo di termistore a semiconduttore e la sua caratteristica è che la resistenza del materiale PTC aumenta all'aumentare della temperatura. A tensione costante, il riscaldatore PTC si riscalda rapidamente a basse temperature e, all'aumentare della temperatura, la resistenza aumenta, la corrente diminuisce e l'energia consumata dal PTC diminuisce, mantenendo così una temperatura relativamente costante.
Struttura interna del modulo PTC per il riscaldamento dell'aria:
È costituito da un controller (compreso il modulo di azionamento a bassa/alta tensione), connettori per cablaggio ad alta/bassa pressione, pellicola resistiva riscaldante PTC, cuscinetto isolante in silicone termoconduttivo e guscio esterno, come mostrato in figura.
Il modulo PTC per il riscaldamento dell'aria si riferisce all'installazione diretta del PTC al centro del sistema di riscaldamento dell'aria dell'abitacolo. L'aria dell'abitacolo viene fatta circolare dal ventilatore e riscaldata direttamente dal riscaldatore PTC. Il film resistivo riscaldante all'interno del modulo PTC per il riscaldamento dell'aria è alimentato ad alta tensione e controllato dalla VCU (unità di controllo del veicolo).
03 Controllo del sistema di climatizzazione del veicolo elettrico
La VCU del veicolo elettrico raccoglie i segnali dall'interruttore del climatizzatore, dal pressostato del climatizzatore, dalla temperatura dell'evaporatore, dalla velocità della ventola e dalla temperatura ambiente. Dopo l'elaborazione e il calcolo, genera segnali di controllo che vengono trasmessi al controller del climatizzatore tramite il bus CAN. Il controller del climatizzatore controlla l'accensione e lo spegnimento del circuito ad alta tensione del compressore del climatizzatore, come mostrato in figura.
Con questo si conclude l'introduzione generale al sistema di climatizzazione dei veicoli elettrici. Ti è stato utile? Segui Yiyi New Energy Vehicles per ulteriori approfondimenti professionali condivisi ogni settimana.
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Data di pubblicazione: 13 settembre 2023
