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新能源汽车空调加热器的PTC技术是什么样的?

文章来源:上海子誉电子陶瓷有限公司人气:发表时间:2020-01-09

     相较于传统汽车热管理系统,新能源汽车热管理系统与之的差别一是管理对象从座舱延伸到电池、电机电控等领域,二是其功能从单纯的降温延伸到保温、制热功能。因此,相较于传统汽车,新能源汽车热管理系统新增了电子水泵、电动压缩机、电子膨胀阀或四通阀、冷却板及制热系统(热泵或PTC 系统)等。接下来,上海子誉电子陶瓷有限公司为您带来新能源汽车空调加热器的PTC技术。

    燃油汽车空调系统的暖风热源主要由发动机冷却液提供,而电动汽车的暖风系统与之不同。电动汽车空调系统暖风常见的方案如下:

①热泵。由传动带驱动的直流无刷电动机的电动汽车热泵式空调系统工作原理如图所示。空调系统的制冷/制热模式由四通换向阀转换,实线箭头表示制冷工况,虚线箭头表示制热工况。从原理上讲,该系统与普通的热泵空调并无区别,但是用于电动汽车上,其专门开发了双工作腔滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制系统。在热泵工况下,系统从融霜模式转为制热模式时,风道内换热器上的冷凝水将迅速蒸发,在风窗玻璃上结霜,影响驾驶的安全性。

②PTC电加热器。PTC电加热器是采用PTC热敏电阻元件为发热源的一种加热器。PTC热敏电阻通常是用半导体材料制成的,它的电阻随湿度变化而急剧变化,当外界温度降低,PTC电阻值随之减小,发热量反而会相应增加。按材质可以分为陶瓷PTC热敏电阻和有机高分子PTC热敏电阻。用于空调辅助电加热器的是陶瓷PTC热敏电阻。PTC热敏电阻元件因具有随环境温度高低的变化,其电阻值随之增加或减小的变化特性,所以PTC加热器具有节能、恒温、安全和使用寿命长等特点。

    空调辅助电加热器可以分为粘接式陶瓷PTC加热器和金属PTC管状加热器。粘接式陶瓷PTC加热器是将多个陶瓷PTC芯片及铝波纹散热片用耐高温树脂胶粘接在一起的加热器,其散热性好,电气性能稳定。其中粘接式陶瓷PTC加热器又分为加热器表面带电型和加热器表面不带电型。金属PTC管状加热器采用进口镍铁合金丝为发热材料,发热管外镶铝散热片,其散热效果非常好。加热器配用温度控制器和热熔断器,使产品使用更安全可靠。这种加热器具有PTC材料的良好特性,一些空调均采用此类加热器作为辅助加热。

③余热+辅助PTC。利用大功率器件(功率变换、驱动电机、电机控制器等)工作时产生的热量,对车内环境进行热交换。当热量不足时,启用辅助PTC加热器。

    新能源汽车空调能耗占整车能耗15%以上;PTC热电阻加热供暖方式能耗很大,热泵技术节能效果明显,成为替代PTC的应用趋势。国外的宝马、三菱、日产都开始采用电动涡旋压缩机的技术来进行采用,目前国内现在也有部分车型的采用,但是现在的技术水平还是处于单机的水平。

对于热泵技术,进一步提升功率密度,降低最低工作温度是下一步研发的重点,也是节能重要的手段。

    PTC电加热器是一种自动控温、省电的加热器,它是以PTC热敏陶瓷元件为发热源,以铝合金制成的波纹片为散热器,经粘、焊而组成的发热器。电动空调加热器PTC一般包括MCU处理器、功率模块Mosfet/IGBT、隔离预驱和电流检测传感器等。控制系统通过温度传感器将温度信息传至MCU,通过与按键输入的目标温度对比MCU根据温度差按预先设定程序不断调节加热器功率,使车内温度达到设定温度水平并且在液晶屏上实时显示车内温度和设定温度。PTC加热器包括PT风加热器和PTC液体加热器两种。由于PTC液体加热器可布置在机舱内,对现有汽车的空调系统可直接沿用,在电动汽车采暖系统上应用更广泛。

    以上就是上海子誉电子陶瓷有限公司为您带来的新能源汽车空调加热器的PTC技术。上海子誉电子陶瓷有限公司是一家专业从事生产、开发PTC 元器件的厂家。公司创建于2002年,自2004年~2007年连续四年被评为优秀企业,经过几年的创新,企业已拥有19项专利技术。有关于这方面的想法,欢迎各位新老客户来电!