Gli studi hanno dimostrato che il riscaldamento e la climatizzazione nei veicoli consumano la maggior parte dell'energia, quindi è necessario utilizzare sistemi di climatizzazione elettrica più efficienti per migliorare ulteriormente l'efficienza energetica dei sistemi dei veicoli elettrici e ottimizzare le strategie di gestione dello stato termico del veicolo. La modalità di riscaldamento del sistema di climatizzazione ha un impatto cruciale sul chilometraggio dei veicoli elettrici in inverno. Attualmente, i veicoli elettrici utilizzano principalmente riscaldatori PTC come supplementi a causa della mancanza di fonti di calore del motore a costo zero. In base ai diversi oggetti di trasferimento del calore, i riscaldatori PTC possono essere suddivisi in riscaldamento ad aria (riscaldatore ad aria PTC) e riscaldamento ad acqua (Riscaldatore del liquido di raffreddamento PTC), tra cui il sistema di riscaldamento ad acqua è gradualmente diventato la tendenza principale. Da un lato, il sistema di riscaldamento ad acqua non presenta il rischio nascosto di fusione del condotto dell'aria, dall'altro la soluzione può essere ben integrata nel sistema di raffreddamento a liquido dell'intero veicolo.
La ricerca di Ai Zhihua ha inoltre evidenziato che il sistema di climatizzazione a pompa di calore dei veicoli elettrici è composto principalmente da compressori elettrici, scambiatori di calore esterni, scambiatori di calore interni, valvole di inversione a quattro vie, valvole di espansione elettroniche e altri componenti. Le prestazioni del sistema a pompa di calore possono inoltre richiedere l'aggiunta di componenti ausiliari come essiccatori e ventilatori per scambiatori di calore. Il compressore elettrico è la fonte di energia per la circolazione del fluido refrigerante nel climatizzatore a pompa di calore e le sue prestazioni influenzano direttamente il consumo energetico e l'efficienza di raffreddamento o riscaldamento del sistema.
Il compressore a piatto oscillante è un compressore a pistoni alternativi assiali. Grazie ai suoi vantaggi in termini di basso costo ed elevata efficienza, è ampiamente utilizzato nel settore dei veicoli tradizionali. Ad esempio, auto come Audi, Jetta e Fukang utilizzano tutte compressori a piatto oscillante come compressori di refrigerazione per i sistemi di climatizzazione automobilistici.
Come il compressore alternativo, il compressore a palette rotanti si basa principalmente sulla variazione del volume del cilindro per la refrigerazione, ma il suo volume di lavoro non si limita a espandersi e contrarsi periodicamente, ma la sua posizione spaziale cambia continuamente con la rotazione dell'albero principale. Zhao Baoping ha inoltre sottolineato nella sua ricerca che il processo di funzionamento del compressore a palette rotanti generalmente comprende solo tre fasi: aspirazione, compressione e scarico, e non vi è praticamente alcun volume di gioco, pertanto la sua efficienza volumetrica può raggiungere l'80-95%.
Il compressore scroll è una nuova tipologia di compressore, particolarmente adatta per i condizionatori d'aria per autoveicoli. Presenta i vantaggi di elevata efficienza, bassa rumorosità, vibrazioni ridotte, peso contenuto e struttura semplice. Si tratta di un compressore all'avanguardia. Zhao Baoping ha inoltre sottolineato come i compressori scroll siano diventati la scelta ideale per i compressori elettrici, grazie all'elevata efficienza e all'ottima compatibilità con i motori elettrici.
Il regolatore elettronico della valvola di espansione è parte integrante dell'intero sistema di climatizzazione e refrigerazione. Li Jun ha menzionato nella sua ricerca che alcuni produttori nazionali di veicoli elettrici hanno aumentato gli investimenti nella ricerca sui regolatori elettronici delle valvole di espansione. Inoltre, anche alcuni istituti indipendenti e produttori specializzati hanno intensificato gli sforzi di ricerca e sviluppo. Come dispositivo di regolazione, la valvola di espansione elettronica può controllare la temperatura e la pressione del refrigerante in circolazione, garantendo che il condizionatore d'aria rimanga entro un certo intervallo di sottoraffreddamento o surriscaldamento e creando le condizioni per il cambiamento di fase del fluido circolante. Inoltre, componenti ausiliari come l'essiccatore ad accumulo di liquido e il ventilatore dello scambiatore di calore possono rimuovere efficacemente le impurità e l'umidità aggiunte al fluido circolante attraverso le tubazioni, migliorando la capacità di scambio termico e di trasferimento del calore dello scambiatore di calore e, di conseguenza, migliorando le prestazioni del sistema di climatizzazione a pompa di calore.
Come accennato in precedenza, in considerazione della differenza essenziale tra veicoli a nuova energia e veicoli tradizionali, vengono aggiunti propulsori, batterie, componenti elettrici, ecc., e al posto dei motori a combustione interna vengono utilizzati motori elettrici. Ciò ha comportato un cambiamento sostanziale nel funzionamento della pompa dell'acqua, un accessorio del motore di un'auto tradizionale.pompe idrauliche elettricheI veicoli a nuova energia utilizzano perlopiù pompe dell'acqua elettriche al posto delle tradizionali pompe dell'acqua meccaniche. La ricerca di Lou Feng e altri ha evidenziato che le pompe dell'acqua elettriche sono ora utilizzate principalmente per il raffreddamento a circolazione di motori di trazione, componenti elettrici, batterie, ecc., e possono svolgere un ruolo nel riscaldamento a circolazione e nella circolazione dell'acqua in condizioni di lavoro invernali. Lu Mengyao e altri hanno anche menzionato come controllare la temperatura della batteria durante il funzionamento dei veicoli a nuova energia, in particolare la questione del raffreddamento della batteria è molto importante. Una tecnologia di raffreddamento appropriata può non solo migliorare l'efficienza della batteria, ma anche ridurre la velocità di invecchiamento della batteria e prolungarne la durata.
Data di pubblicazione: 7 luglio 2023
