新能源汽车空调PTC加热器低温加热技术原理及应用前景分析

与燃油汽车的低温相比，它一直是纯电动汽车发展的“雷区”. 在低温条件下，车辆的行驶里程会大大缩短，电池寿命会降低，并且会出现电池无法直接给空调充电的现象.

新能源汽车和传统燃料汽车的热管理系统之间的差异主要体现在以下两点: 首先，纯电动汽车的热管理对象从驾驶舱扩展到电池和电动机领域，然后它们的功能从简单开始. 冷却扩展到保温和加热的功能. 因此，与传统汽车相比，新能源汽车的热管理系统增加了电子水泵，电动压缩机，电子膨胀阀或四通阀，冷却板和加热系统（热泵或PTC系统）.

（传统汽车空调与电动汽车空调结构的比较）

在解决电动汽车动力电池的低温应用方面，使用电阻丝（PTC加热器）进行加热是目前广泛使用的电动空调加热方法. 让我分析这种方法的实施计划和具体原理. 分析.

新能源汽车空调加热系统解决方案

燃油空气汽车空调系统的加热源主要由发动机产生的残余温度提供，但电动汽车的加热系统有所不同. 电动汽车空调系统供暖的常见方案如下:

1. 热泵

图中显示了由传动带直流无刷电机驱动的电动汽车热泵空调系统的工作原理. 空调系统的制冷/制热模式由四通换向阀切换. 实线箭头表示冷却条件，虚线箭头表示加热条件.

从原理上讲，该系统与普通的热泵空调没有什么不同，但是它用于电动汽车，并且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. 在热泵运行条件下，当系统从除霜模式转换为制热模式时，风管中热交换器上的冷凝水会迅速蒸发并挡风玻璃上结霜，从而影响驾驶的安全性.

2. PTC电加热器

PTC电加热器是一种使用PTC热敏电阻元件作为加热源的加热器. PTC热敏电阻通常由半导体材料制成，其电阻会随着湿度的变化而急剧变化. 当外部温度降低时，PTC的电阻会降低，并且热量也会相应增加. 根据材料，可以分为陶瓷PTC热敏电阻和有机聚合物PTC热敏电阻. 陶瓷PTC热敏电阻用于空调的辅助电加热器.

PTC热敏电阻元件具有随环境温度变化而随着电阻值的增减而变化的特性，因此PTC加热器具有节能，恒温，安全和使用寿命长的特点.

（电动汽车热泵空调系统原理）

用于空调的辅助电加热器可分为粘结陶瓷PTC加热器和金属PTC管状加热器.

粘结陶瓷PTC加热器是将多个陶瓷PTC芯片和铝波纹翅片与耐高温树脂粘合剂粘结在一起的加热器. 具有良好的散热性和稳定的电气性能. 其中，粘合陶瓷PTC加热器分为加热器表面带电型和加热器表面不带电型.

金属PTC管状加热器采用镍铁合金丝作为加热材料，加热管内镶嵌铝翅片，散热效果非常好. 加热器配有温度控制器和温度保险丝，使产品更安全，更可靠. 该加热器具有PTC材料的良好特性，一些空调器使用这种加热器作为辅助加热.

3. 余热+辅助PTC

使用大功率设备（功率转换，驱动电机，电机控制器等）运行时产生的热量来交换车内环境. 当热量不足时，将激活辅助PTC加热器. 新能源汽车空调的能耗占汽车总能耗的15％以上. PTC热电阻加热和加热方法消耗大量能量. 热泵技术具有明显的节能效果ptc加热器工作原理，已成为替代PTC的应用趋势. 外国宝马，三菱和日产都开始采用电动涡旋压缩机技术. 目前，中国也有一些型号，但当前的技术水平仍处于单机水平.

对于热泵技术，进一步提高功率密度和降低最低工作温度是下一个研究和开发的重点，也是节能的重要手段.

电动空调加热器的PTC原理

PTC电加热器是自动温度控制和节能加热器. 它使用PTC热敏电阻陶瓷元件作为热源，并使用铝合金制成的波纹板作为散热器. 它由粘贴和焊接组成. 加热器.

电动空调加热器PTC通常包括MCU处理器，功率模块Mosfet / IGBT，隔离式预驱动器和电流检测传感器. 控制系统通过温度传感器将温度信息发送给MCU，MCU通过与按钮输入的目标温度进行比较，根据预设温度根据温度差连续调节加热器功率，从而使温度达到预定值. 汽车达到设定的温度水平并在LCD屏幕上实时显示. 显示内部温度和设定温度.

（电动空调加热器的PTC系统图）

PTC加热器包括PT空气加热器和PTC液体加热器. 由于PTC液体加热器可以安装在机舱内，因此可以直接用于现有的汽车空调系统，并在电动汽车加热系统中得到更广泛的应用.

（典型的PTC液体加热器的工作原理）

（典型PTC空气加热器的工作原理）

PTC应用前景分析

对于纯电动汽车，通常使用PTC空气加热. 这种方法只需要用PTC空气加热器代替传统的汽车空调加热器芯，然后补充必要的控制设备，就可以直接应用于汽车上的电.

插电式混合动力汽车通常使用PTC热水器. 这样，传统的汽车空调加热器芯与PTC热水器串联连接. PTC加热器将液体加热，以提供空调加热器芯. ，空气通过加热器芯加热，出口空气的温度升高，然后直接吹入汽车，以实现汽车的加热功能.

但是，PTC加热在冬季加热期间会消耗大量动力电池，从而严重缩短了电动汽车的行驶距离. 因此，当前许多解决方案都使用热泵系统来实现空调供暖，并且可以显着提高热效率.

目前，家用电动汽车空调系统解决方案的现状如下: 系统设计相对简单. 一方面，它受到技术的影响. 系统越复杂，优化控制就越困难. 该热泵系统用于新能源汽车（客车）的应用仍处于研究和早期应用阶段. 另一方面ptc加热器工作原理，系统的复杂性也将导致成本增加.

通过与关键车型的空调系统解决方案进行比较，可以得出结论，就空调和采暖而言，家用电动汽车的发展大多以传统汽车的改制为基础，因此有使用PTC加热冷却液的更多方法. 系统开发. 因此，PTC液体加热器一直是主要解决方案. 但是，随着电子控制技术在热管理中的广泛应用，电动汽车热管理的发展将更加关注电动汽车的整体特性，热管理与驱动系统热管理的联合设计将成为一种趋势. 未来的主要趋势.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-234846-1.html