1. コックピット熱管理（自動車用空調）の概要
エアコンシステムは、自動車の熱管理の鍵です。運転手と乗客の両方が車内の快適さを追求したいと考えています。カーエアコンの重要な機能は、車内の温度、湿度、風速を調整して、快適な運転と乗車環境を実現することです。主流のカーエアコンの原理は、蒸発熱吸収と凝縮熱放出の熱物理的原理を通じて、車内の温度を冷却または加熱することです。外気温が低いときは、運転手と乗客が寒さを感じないように、暖かい空気を車内に送ることができます。外気温が高いときは、低温の空気を車内に送って、運転手と乗客が涼しく感じるようにすることができます。したがって、カーエアコンは、車内の空調と乗員の快適さに非常に重要な役割を果たしています。
1.1 新エネルギー車のエアコンシステムとその動作原理
新エネルギー車と従来の燃料車の駆動装置が異なるため、燃料車のエアコンコンプレッサーはエンジンで駆動され、新エネルギー車のエアコンコンプレッサーはモーターで駆動されるため、新エネルギー車のエアコンコンプレッサーはエンジンで駆動できません。冷媒を圧縮するために電動コンプレッサーが使用されています。新エネルギー車の基本原理は、従来の燃料車と同じで、凝縮して放熱し、蒸発して吸熱することで車内を冷却します。唯一の違いは、コンプレッサーが電動コンプレッサーに変更されたことです。現在、冷媒の圧縮には主にスクロールコンプレッサーが使用されています。
1）半導体加熱システム：半導体ヒーターは、半導体素子と端子によって冷却と加熱に使用されます。このシステムでは、熱電対が冷却と加熱の基本コンポーネントです。2つの半導体デバイスを接続して熱電対を形成し、直流電流を印加すると、界面に熱と温度差が発生し、車内を加熱します。半導体加熱の主な利点は、車内を素早く暖めることができることです。主な欠点は、半導体加熱が多くの電力を消費することです。燃費を追求する必要がある新エネルギー車にとって、その欠点は致命的です。そのため、新エネルギー車のエアコン省エネ要件を満たすことができません。また、半導体加熱方法を研究し、効率的で省エネな半導体加熱方法を設計することがますます必要です。
2) 正の温度係数（PTC）エアヒーターPTCの主な構成要素はサーミスタで、電熱線によって加熱され、電気エネルギーを熱エネルギーに直接変換する装置です。PTC空気加熱システムは、従来の燃料車の暖気コアをPTC空気ヒーターに変換し、ファンで外気をPTCヒーターに送り込み、加熱された空気を車室内に送り込むことで車室内を暖めます。このシステムは直接電力を消費するため、ヒーター作動時の新エネルギー車のエネルギー消費量は比較的大きくなります。
3) PTC給湯器：PTCクーラントヒーターPTCエアヒーティングと同様に、電力消費によって発熱しますが、冷却水加熱システムは、まずPTCで冷却水を加熱し、一定の温度まで加熱した後、冷却水を車室内に送り込みます。温まった空気コアで周囲の空気と熱交換を行い、ファンが加熱された空気を車内に送り込み、車内を暖めます。その後、冷却水はPTCによって加熱され、往復運動します。この暖房システムは、PTCエアクーリングよりも信頼性が高く、安全です。
4) ヒートポンプ空調システム：ヒートポンプ空調システムの原理は従来の自動車用空調システムと同じですが、ヒートポンプ空調は車内の暖房と冷房の変換を実現できます。
2. 電力システムの熱管理の概要
そのBTMS自動車の電力システムの熱管理は、従来の燃料車の電力システムの熱管理と新エネルギー車の電力システムの熱管理に分かれています。現在、従来の燃料車の電力システムの熱管理は非常に成熟しています。従来の燃料車はエンジンで駆動されるため、エンジンの熱管理は従来の自動車の熱管理の焦点です。エンジンの熱管理には、主にエンジン冷却システムが含まれます。高負荷状態でエンジンが過熱するのを防ぐには、車内のシステム内の熱の30％以上をエンジン冷却回路から放出する必要があります。エンジンの冷却水は車内を暖めるために使用されます。
従来の燃料車の動力源は、従来の燃料車のエンジンとトランスミッションで構成されていますが、新エネルギー車はバッテリー、モーター、電子制御装置で構成されています。両者の熱管理方法は大きく変化しました。新エネルギー車の動力バッテリーの通常の動作温度範囲は25～40℃です。そのため、バッテリーの熱管理には、保温と放熱の両方が必要です。同時に、モーターの温度が高くなりすぎないようにする必要があります。モーターの温度が高すぎると、モーターの寿命に影響を与えるため、モーターも使用中に必要な放熱対策を講じる必要があります。
投稿日時: 2024年8月9日
