טכנולוגיית PTC בכלי רכב אנרגיה חדשים
בהשוואה למערכת הניהול התרמית המסורתית של הרכב, ההבדל בין מערכת הניהול התרמית של רכב האנרגיה החדש הוא שאובייקט הניהול משתרע מתא הטייס אל הסוללה, בקרת המנוע האלקטרונית ושדות אחרים, והשני הוא שתפקידו משתרע מקירור פשוט לשימור חום ופונקציות חימום. לכן, בהשוואה לרכבים מסורתיים, מערכת הניהול התרמית של רכבי אנרגיה חדשים מוסיפה משאבות מים אלקטרוניות, מדחסים חשמליים, שסתומי התפשטות אלקטרוניים או שסתומי ארבעה כיוונים, לוחות קירור ומערכות חימום (משאבות חום או מערכות PTC) וכו'. רכב אנרגיה חדש פתרון מערכת מיזוג אוויר.
מקור חום האוויר החם של מערכת מיזוג הרכב הדלק מסופק בעיקר על ידי נוזל קירור המנוע, אך מערכת החימום של הרכב החשמלי שונה. תוכניות נפוצות לחימום מערכת מיזוג אוויר לרכב חשמלי הן כדלקמן:
① משאבת חום. עיקרון העבודה של מערכת מיזוג משאבת החום לרכב חשמלי המונעת על ידי מנוע DC ללא מברשות מוצג באיור. מצב הקירור/חימום של מערכת מיזוג האוויר משתנה על ידי שסתום היפוך ארבע-כיווני, החץ המוצק מציין את מצב הקירור, והחץ המקווקו מציין את מצב החימום. באופן עקרוני, המערכת אינה שונה ממזגני משאבות חום רגילים, אך היא משמשת בכלי רכב חשמליים, והיא פיתחה במיוחד מדחס שבשבת הזזה דו-חללית, מנוע DC ללא מברשות ומערכת בקרת אינוורטר. במצב העבודה של משאבת החום, כאשר המערכת עוברת ממצב הפשרה למצב חימום, המים המעובה על מחליף החום בתעלת האוויר יתנדפו במהירות, וכפור ייווצר על השמשה הקדמית, מה שישפיע על בטיחות הנהיגה.
②מחמם חשמלי PTC. מחמם חשמלי PTC הוא סוג של מחמם המשתמש באלמנט תרמיסטור PTC כמקור חום. תרמיסטור PTC עשוי בדרך כלל מחומר מוליכים למחצה, ההתנגדות שלו משתנה בחדות עם שינוי הלחות, כאשר הטמפרטורה החיצונית יורדת, ערך ההתנגדות של PTC יורד, והערך הקלורי יגדל בהתאם. על פי החומר, ניתן לחלק אותו לתרמיסטור PTC קרמי ותרמיסטור PTC פולימרי אורגני. תנורי עזר חשמליים למיזוג אוויר הם תרמיסטורי PTC קרמיים. מכיוון שלאלמנט התרמיסטור PTC יש את מאפיין השינוי שערך ההתנגדות שלו עולה או יורד עם השינוי בטמפרטורת הסביבה, כך למחמם PTC יש מאפיינים של חיסכון באנרגיה, טמפרטורה קבועה, בטיחות וחיי שירות ארוכים. ניתן לחלק תנורי עזר חשמליים למיזוג אוויר לתנורי PTC קרמיים מלוכדים ולתנורי צינור PTC ממתכת. מחמם PTC קרמי מלוכד הוא מחמם שבו מספר שבבי PTC קרמי וגופי קירור גלי אלומיניום מחוברים יחד עם דבק שרף עמיד לטמפרטורה גבוהה. יש לו פיזור חום טוב וביצועים חשמליים יציבים. ביניהם, מחמם PTC קרמי מלוכד מחולק לסוג טעון על פני המחמם וסוג לא טעון על פני המחמם.
תנור החימום הצינורי PTC מתכת משתמש בחוט סגסוגת ניקל-ברזל מיובא כחומר החימום, וצינור החימום משובץ בשקעי קירור מאלומיניום, והשפעת פיזור החום שלו טובה מאוד. המחמם מצויד בבקר טמפרטורה ובנתיך תרמי כדי להפוך את המוצר לבטוח ואמין יותר. לסוג זה של תנור חימום יש מאפיינים טובים של חומר PTC, וחלק מהמזגנים משתמשים בתנור חימום זה כחימום עזר.
③ חום שיורי בתוספת PTC עזר. השתמש בחום שנוצר כאשר מכשירים בעלי הספק גבוה (המרת הספק, מנוע הנעה, בקר מנוע וכו') פועלים כדי להחליף חום עם הסביבה במכונית. כאשר החום אינו מספיק, מחמם PTC העזר מופעל.
צריכת האנרגיה של מיזוג אוויר ברכבי אנרגיה חדשים מהווה יותר מ-15 אחוזים מצריכת האנרגיה של הרכב כולו; שיטת החימום בהתנגדות תרמית PTC צורכת הרבה אנרגיה, ולטכנולוגיית משאבת החום יש השפעות ברורות של חיסכון באנרגיה, שהפכה למגמת יישום להחלפת PTC. BMW זרות, מיצובישי וניסאן החלו כולן לאמץ את הטכנולוגיה של מדחסי גלילה חשמליים. נכון לעכשיו, חלק מהדגמים בסין מאמצים אותם גם הם, אך הרמה הטכנית הנוכחית היא עדיין ברמה של מדחסים עצמאיים.
עבור טכנולוגיית משאבות חום, הגדלת צפיפות ההספק והורדת טמפרטורת ההפעלה המינימלית הם המוקד של המחקר והפיתוח הבאים, כמו גם אמצעי חשוב לחיסכון באנרגיה.
