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電気自動車用電気ヒーターの応用事例

EVヒーター
EV冷却水ヒーター
PTC冷却ヒーター

1. キャビン暖房

電気自動車は、特にエンジンからの排熱が利用できない場合、車内を暖めるために専用の電気ヒーターに頼っている。

  • PTCエアヒーターPTCセラミックを用いた抵抗ヒーターは、車内に入ってくる空気を加熱します。素早い暖房と除霜性能を発揮しますが、バッテリーからかなりの電力を消費します。
  • ヒートポンプシステムヒートポンプは、蒸気圧縮サイクルを逆転させることで、周囲の熱を車内に「送り込む」。一般的なCOP(成績係数)は2~3で、中程度の気温では純粋な抵抗ヒーターよりもはるかに優れた性能を発揮するが、-10℃以下では効率が低下する。

2. バッテリーコンディショニング

バッテリーの温度を最適な範囲(15~35℃)に維持することは、性能、安全性、および寿命にとって非常に重要です。

  • 冷却液用PTCヒーター抵抗発熱体によって冷却液ループが加熱され、それがバッテリーパックを温める。この方式は均一な温度上昇を保証するが、システム全体に熱が循環するのに時間がかかる。
  • 相変化材料(PCM)実験システムでは、セルに隣接してPCM(相変化材料)が組み込まれている。充電時やブレーキ時には、余剰熱がPCMに蓄えられ、温度が下がると放出されるため、アクティブヒーターへの依存度を低減できる。

3. フロントガラスと窓の曇り止め/霜取り

視界が良好であることは安全にとって不可欠であり、特に寒冷で湿度の高い気候ではなおさらである。

  • 埋め込み型PTCワイヤーまたはフィルムガラス内部にラミネートされた発熱体は、空気の流れだけに頼ることなく、氷を素早く溶かし、曇りを取り除きます。
  • ヒートポンプ除霜モード高度なHVACシステム除湿と暖房を組み合わせたドライエアヒートポンプ構成に切り替えて、曇り止めを迅速化する。

4. 駆動ユニットとパワーエレクトロニクスの予熱

低温は電気モーターやインバーターの性能を低下させる可能性がある。

  • 冷却ループの予熱高出力走行前には、冷却回路はPTCヒーターモーターとインバーターの温度を上昇させ、最適な潤滑と効率を確保する。
  • ジュール自己発熱パルス電流技術は、バッテリー管理システムによって制御された抵抗損失を利用して、電池内部や電子機器を穏やかに加熱します。

5. 統合高電圧キャビンヒーター(HVCH)

HVCHモジュールは、キャビン暖房、バッテリー予熱、電子部品の加熱を1つのコンパクトなユニットに統合します。ハードウェアと冷却回路を共有することで、省スペース化、軽量化、そして全体的な効率向上を実現します。

 

投稿日時:2025年7月29日