新エネルギー車の空調システムは、主に換気システム、冷却システム、暖房システム、空気浄化システム、制御システムで構成されています。
I. エアコン冷却システムの動作原理
冷却システムの機能は、車内の空気または外部から入ってくる外気を冷却し、車内の温度を下げることです。
1 - ファン 2 - コンデンサー 3 - コンプレッサー 4 - 膨張弁 5 - ブロワー 6 - エバポレーター 7 - レシーバードライヤー
1. 車内の冷却経路
冷媒は密閉冷却システムに充填されます。コンプレッサーの作動により冷媒が循環します。凝縮器で気体から液体に凝縮し、熱を放出します。そして蒸発器で液体から気体に蒸発して熱を吸収し、車内の温度を下げます。
1 - 凝縮器 2 - 電動コンプレッサー 3 - レシーバードライヤー 4 - 蓄電池ユニット 5 - 電動ファン 6 - 膨張弁 7 - 熱熱交換器 8 - ブロワー 9 - 車内の蒸発器 10 - 車内冷却用膨張弁
2. バッテリーパックの冷却経路
空調システムの冷媒循環ループは、車内冷却用と蓄電池ユニット冷却用の2つの並列分岐から構成されています。各分岐には冷却機能を独立して制御するための膨張弁が付いています。
蓄電管理電子機器は、電圧を印加することにより膨張弁を制御して開弁し、蓄電池ユニットに冷媒を流し、蓄電池を冷却することができる。車内の冷却も必要に応じて行われ、エバポレーター前の膨張弁は電気・電子システムによって制御されます。
1 - 凝縮器 2 - 電動コンプレッサー 3 - レシーバードライヤー 4 - 蓄電池ユニット 5 - 電動ファン 6 - 膨張弁 7 - 熱熱交換器 8 - ブロワー 9 - 車内の蒸発器 10 - 車内冷却用膨張弁
II.空調暖房の動作原理
初期の頃、電気自動車のヒーターには電気ヒーターが使用されるのが一般的でした。現在、暖房にヒートポンプやエアコンを採用する電気自動車ヒーターが増えています。空調システムの冷媒が特定の方向に流れるとき、冷房モードになります。このとき、コンデンサーとエバポレーターがそれぞれの役割を果たし、エバポレーターは車内の冷却を担っています。冷媒が逆流すると暖房モードになります。このとき、エバポレーターはコンデンサーとなり、車内の暖房を担当します。エアコンの暖房効率は電気ヒーターの3～4倍で省エネです。そのため、電気自動車のヒーターからエアコン暖房に切り替えるケースが増えています。
1. PTC給湯ヒーターの動作原理
純粋な電気自動車は、PTC ヒーターを使用して空気を直接加熱することも、PTC ヒーターを使用して冷却水を加熱して空気を加熱することもできます。 PTC ヒーターを使用して空気を直接加熱する場合、従来の車両用エアコンのヒーターコアを PTC ヒーターに置き換え、必要な制御機器を追加するだけで、純粋な電気自動車に直接適用できます。
2. ヒートポンプ空調
PTC ヒーターと比較して、ヒートポンプ空調はエネルギー消費を大幅に削減し、車両の冬季の走行距離を伸ばすことができます。しかし、ヒートポンプシステムは低温加熱効率が低く、コストが比較的高くなります。したがって、ほとんどの自動車メーカーは依然として暖房に PTC ヒーターを使用しています。将来的には、低温ヒートポンプ技術の継続的な進歩により、ヒートポンプ空調の応用はさらに普及するでしょう。
ヒートポンプ空調システムの構成: 1 - 蓄電池ユニットの膨張弁 2 - 電動コンプレッサー 3 - 車室内用送風機 4 - 電気暖房装置 {{4 }} 車室内空間の蒸発器用膨張弁 6 - コンデンサーとドライヤーボトルの間の遮断弁 7 - 電動コンプレッサーとヒートポンプ熱交換器の間の遮断弁 {{9 }} ヒートポンプ熱交換器 9 - レシーバードライヤー
電気自動車のエアコン暖房には、空気モード、冷却剤モード、空気 + 冷却剤モードの 3 つの動作モードがあります。
(1) 航空モード
エアコン用コンプレッサーは、高温高圧の冷媒ガスを凝縮器に押し込みます。凝縮器から流出した冷媒は温度式膨張弁に流入します。熱膨張阀から流出した後、温度が少し低下し、次に2つの凝縮器に流入して2つの加熱プロセスを実現し、加熱効果を向上させます。次に、冷媒は別の熱膨張管に流れ、次に蒸発器に流れます。蒸発器内の冷媒の温度は周囲の気温よりも低いため、周囲の空気の熱を吸収して蒸発します。低温低圧の冷媒ガスは最終的に次のサイクルのコンプレッサーに戻ります。
(2) クーラントモード
外気温度が非常に低く、蒸発器内の冷媒の温度より低い場合、冷媒は熱交換器に流入します。熱交換器では、冷媒に接続された2本の水管と冷却液に接続された2本の水管が相互作用し、冷媒は電気自動車冷却システムの冷却液の熱を吸収することができます。冷却システムの冷却水熱が不足している場合、電気ヒーターが作動して冷却水を加熱します。
(3) エア＋クーラントモード
冷媒は蒸発器と証拠器の両方に流れ、空気と冷却剤の両方から熱を吸収します。車両の走行中、コントロールユニットは環境温度に応じて異なる動作モードを選択します。インテリジェントモードもあります。冷房モードでは、冷媒の流れ方向が変わり、蒸発器と凝縮器の機能が入れ替わります。コンデンサーの 1 つはパーティションで区切られており、動作しません。電気自動車の冷却システムには 2 つの三方弁があり、冷却システムの大サイクルと小サイクルの切り替えを実現できます。
Ⅲ．暖房システムの動作原理
1. 給湯システムの動作原理
1- ヒーターコア 2- ヒーターホース 3- 温水バルブ 4- ラジエターホース 5- 膨張タンク 6- ウォーターポンプ 7- ファン { {7}} ラジエーター 9- エンジン
2. ヒートポンプ空調暖房システムの動作原理
1- エバポレーター 2- 電動ファン 3- 電動コンプレッサー 4- 液体貯蔵ドライヤー 5- 動力電池ユニット 6- 動力電池ユニットのヒートパイプ用膨張弁7- 動力電池ユニット内のヒートパイプ 8- 車室内送風機 9- 車室内蒸発器用膨張弁 10- 凝縮器 11- 温風熱交換器 {{ 12}} 電気暖房装置 13- ヒートポンプ熱交換器 14- ヒートポンプ熱交換器用膨張弁 15- 電動冷却水ポンプ 16- 冷却水補給タンク 17- ストップバルブ電動コンプレッサーとエバポレーターの間 (バルブに電力が供給されていない場合は開く) 18- エバポレーターと液体貯蔵ドライヤーの間のストップバルブ (バルブに電力が供給されていない場合は閉じる) 19- 冷媒一方向バルブ {{21} } 電動コンプレッサーとヒートポンプ熱交換器の間のストップバルブ (バルブに電力が供給されていないときに開く) 21- ヒートポンプ熱交換器の膨張弁と液体貯蔵ドライヤーの間のストップバルブ (バルブに電力が供給されていないときに開く)
