Die Klimaanlage von Fahrzeugen mit neuer Energie besteht hauptsächlich aus einem Belüftungssystem, einem Kühlsystem, einem Heizsystem, einem Luftreinigungssystem und einem Steuerungssystem.
I. Funktionsprinzip des Klimaanlagen-Kühlsystems
Die Funktion des Kühlsystems besteht darin, die Luft im Fahrzeuginnenraum oder die von außen einströmende Frischluft zu kühlen und so die Temperatur im Fahrzeuginnenraum zu senken.
1 - Ventilator 2 - Kondensator 3 - Kompressor 4 - Expansionsventil 5 - Gebläse 6 - Verdampfer 7 - Sammler-Trockner
1. Kühlweg im Fahrzeuginneren
Das Kältemittel wird in einem geschlossenen Kühlsystem eingefüllt. Unter der Wirkung des Kompressors zirkuliert das Kältemittel. Am Kondensator kondensiert es von gasförmig zu flüssig und gibt dabei Wärme ab; Am Verdampfer verdampft es vom flüssigen in den gasförmigen Zustand, nimmt dabei Wärme auf und senkt so die Temperatur im Fahrzeuginnenraum.
1 - Kondensator 2 - Elektrischer Kompressor 3 - Behälter-Trockner 4 - Stromspeicherbatterieeinheit 5 - Elektrischer Ventilator 6 - Expansionsventil 7 - Wärme Wärmetauscher 8 - Gebläse 9 - Verdampfer im Fahrzeuginneren 10 - Expansionsventil zur Kühlung im Fahrzeuginneren
2. Kühlweg des Akkupacks
Der Kältemittelkreislauf der Klimaanlage besteht aus zwei parallelen Zweigen: einem für die Kühlung im Fahrzeuginneren und einem für die Kühlung des Stromspeichers. Jeder Zweig verfügt über ein Expansionsventil zur unabhängigen Steuerung der Kühlfunktion.
Die Energiespeicherverwaltungselektronik kann durch Anlegen einer Spannung das Expansionsventil ansteuern und öffnen, so dass das Kältemittel in die Energiespeicherbatterieeinheit strömen und so die Energiespeicherbatterie kühlen kann. Auch die Kühlung im Fahrzeuginnenraum erfolgt bedarfsgerecht und das Expansionsventil vor dem Verdampfer wird von der Elektrik und Elektronik gesteuert.
1 - Kondensator 2 - Elektrischer Kompressor 3 - Behälter-Trockner 4 - Stromspeicherbatterieeinheit 5 - Elektrischer Ventilator 6 - Expansionsventil 7 - Wärme Wärmetauscher 8 - Gebläse 9 - Verdampfer im Fahrzeuginneren 10 - Expansionsventil zur Kühlung im Fahrzeuginneren
II. Funktionsprinzip der Klimaanlagenheizung
In der Anfangszeit wurden bei der Heizung von Elektrofahrzeugen meist Elektroheizungen verwendet. Heutzutage nutzen immer mehr Heizgeräte für Elektrofahrzeuge Wärmepumpen und Klimaanlagen zum Heizen. Wenn das Kältemittel der Klimaanlage in eine bestimmte Richtung fließt, befindet sie sich im Kühlmodus. Zu diesem Zeitpunkt erfüllen der Kondensator und der Verdampfer ihre jeweiligen Funktionen, und der Verdampfer ist für die Kühlung des Fahrzeuginnenraums verantwortlich. Wenn das Kältemittel in die umgekehrte Richtung fließt, geht es in den Heizmodus über. Zu diesem Zeitpunkt wird der Verdampfer zum Kondensator und ist für die Beheizung des Fahrzeuginnenraums verantwortlich. Die Heizleistung einer Klimaanlage ist drei- bis viermal so hoch wie die einer Elektroheizung und ist energieeffizienter. Daher werden immer mehr Elektrofahrzeugheizungen auf Klimaanlagenheizung umgestellt.
1. Funktionsprinzip des PTC-Warmwasserbereiters
Reine Elektrofahrzeuge können PTC-Heizungen verwenden, um die Luft direkt zu erwärmen, oder PTC-Heizungen verwenden, um das Kühlmittel zu erwärmen, um die Luft zu erwärmen. Wenn PTC-Heizungen zur direkten Erwärmung der Luft verwendet werden, kann bei einem reinen Elektrofahrzeug nur der Austausch des Heizkerns einer herkömmlichen Fahrzeugklimaanlage durch eine PTC-Heizung und die Ergänzung mit der erforderlichen Steuerausrüstung direkt angewendet werden.
2. Wärmepumpen-Klimaanlage
Im Vergleich zu PTC-Heizungen kann eine Klimaanlage mit Wärmepumpe den Energieverbrauch deutlich senken und die Reichweite von Fahrzeugen im Winter erhöhen. Allerdings ist die Effizienz von Wärmepumpensystemen bei der Niedertemperaturheizung gering und die Kosten relativ hoch. Daher verwenden die meisten Fahrzeughersteller immer noch PTC-Heizungen zum Heizen. Mit dem kontinuierlichen Durchbruch der Niedertemperatur-Wärmepumpentechnologie wird der Einsatz von Wärmepumpen-Klimaanlagen in Zukunft immer weiter verbreitet.
Zusammensetzung der Wärmepumpen-Klimaanlage: 1 - Expansionsventil am Stromspeicher 2 - Elektrischer Kompressor 3 - Gebläse für den Fahrzeuginnenraum 4 - Elektrisches Heizgerät {{4 }} Expansionsventil für den Verdampfer des Fahrzeuginnenraums 6 - Absperrventil zwischen Kondensator und Trocknerflasche 7 - Absperrventil zwischen elektrischem Kompressor und Wärmepumpenwärmetauscher {{9 }} Wärmepumpen-Wärmetauscher 9 - Sammler-Trockner
Es gibt drei Arbeitsmodi für die Klimaanlagenheizung von Elektrofahrzeugen: Luftmodus, Kühlmittelmodus und Luft + Kühlmittelmodus.
(1) Luftmodus
Der Klimakompressor presst das Kältemittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck in den Kondensator. Das aus dem Kondensator ausströmende Kältemittel strömt dann in das thermische Expansionsventil. Nach dem Ausströmen aus der Wärmeausdehnung wird die Temperatur etwas reduziert und anschließend fließt es in zwei Kondensatoren, um zwei Heizprozesse zu erreichen und den Heizeffekt zu verbessern. Anschließend strömt das Kältemittel in eine weitere Wärmeausdehnungskammer und dann in den Verdampfer. Da die Temperatur des Kältemittels im Verdampfer niedriger ist als die Temperatur der Umgebungsluft, nimmt es die Wärme der Umgebungsluft auf und verdampft. Das Kältemittelgas mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck strömt schließlich für den nächsten Zyklus zurück zum Kompressor.
(2) Kühlmittelmodus
Wenn die Außenlufttemperatur extrem niedrig ist, niedriger als die Temperatur des Kältemittels im Verdampfer, strömt das Kältemittel in den Wärmetauscher. Im Wärmetauscher wirken zwei mit dem Kältemittel verbundene Wasserleitungen und zwei mit dem Kühlmittel verbundene Wasserleitungen zusammen, und das Kältemittel kann die Wärme des Kühlmittels des Kühlsystems des Elektrofahrzeugs aufnehmen. Wenn die Kühlmittelwärme des Kühlsystems nicht ausreicht, erwärmt die elektrische Heizung das Kühlmittel.
(3) Luft- und Kühlmittelmodus
Das Kältemittel strömt sowohl zum Verdampfer als auch zum Evidektor und nimmt dabei Wärme sowohl aus der Luft als auch aus dem Kühlmittel auf. Wenn das Fahrzeug fährt, wählt das Steuergerät je nach Umgebungstemperatur verschiedene Arbeitsmodi aus. Es gibt auch einen intelligenten Modus. Im Kühlmodus ändert sich die Strömungsrichtung des Kältemittels und die Funktionen von Verdampfer und Kondensator werden vertauscht. Einer der Kondensatoren wird durch eine Trennwand getrennt und funktioniert nicht. Im Kühlsystem des Elektrofahrzeugs gibt es zwei Dreiwegeventile, mit denen der große und der kleine Kreislauf des Kühlsystems umgeschaltet werden können.
III. Funktionsprinzip des Heizsystems
1. Funktionsprinzip des Wasserheizsystems
1- Heizungskern 2- Heizungsschlauch 3- Warmwasserventil 4- Kühlerschlauch 5- Ausdehnungsgefäß 6- Wasserpumpe 7- Lüfter { {7}} Kühler 9- Motor
2. Funktionsprinzip des Wärmepumpen-Klimaanlagen-Heizsystems
1- Verdampfer 2- Elektrischer Ventilator 3- Elektrischer Kompressor 4- Flüssigkeitsspeichertrockner 5- Power-Batterieeinheit 6- Expansionsventil für Wärmerohr in der Power-Batterieeinheit 7- Wärmerohr in der Batterieeinheit 8- Innenraumgebläse im Fahrzeug 9- Expansionsventil für Verdampfer im Fahrzeuginnenraum 10- Kondensator 11- Warmluftwärmetauscher {{ 12}} Elektrisches Heizgerät 13- Wärmepumpen-Wärmetauscher 14- Expansionsventil für Wärmepumpen-Wärmetauscher 15- Elektrische Kühlmittelpumpe 16- Kühlmittelnachfüllbehälter 17- Absperrventil zwischen elektrischem Kompressor und Verdampfer (offen, wenn das Ventil nicht mit Strom versorgt wird) 18- Absperrventil zwischen Verdampfer und Flüssigkeitsspeichertrockner (geschlossen, wenn das Ventil nicht mit Strom versorgt wird) 19- Kältemittel-Einwegventil {{21} } Absperrventil zwischen elektrischem Kompressor und Wärmepumpenwärmetauscher (offen, wenn das Ventil nicht mit Strom versorgt wird) 21- Absperrventil zwischen Expansionsventil am Wärmepumpenwärmetauscher und Flüssigkeitsspeichertrockner (offen, wenn das Ventil nicht mit Strom versorgt wird)
