純電動汽車的空調製熱時的原理是什麼?

灶煙陽82


目前大多數純電動汽車制熱採用PTC發熱原件來完成,所以比燃油車空調熱的快一些。有很多人就喜歡電動汽車這一點:上車後打開暖風就可以直接出熱風,而不必像傳統燃油車那樣必須要等水溫提升後才能制熱。製冷空調則是電動壓縮機來完成,和燃油車製冷原理一樣,只是壓縮機驅動方式不一樣。下圖這個PTC加熱芯就可以代替汽車暖風中的小水箱,通電後就可以發熱,風機把熱風送出去後就是暖風!





PTC制熱在生活中也經常能看到,例如取暖用的速熱暖風、北方空調內的輔助加熱、商場裡面的熱風幕、烘乾機、浴霸等都離不開PTC發熱體。PTC原件其實是一種正溫度係數熱敏電阻器,特點是電阻阻值會隨著溫度變化而變化。
溫度升高後阻值增大,電流減小,則功率降低。當功率與發熱溫度、散熱平衡的時候,阻值就不在變化,所以也就達到了恆溫的目的。利用這個特性,PTC原件還可以作為設備過流保護、過熱保護只用,當流過PTC的電流過大時,PTC溫度迅速升高,阻值增加,此時設備電流就會降低,也就達到了過流過熱保護的目的。


水墨丹青一世情


目前,純電動汽車空調製熱系統有兩種類型:PTC熱敏電阻加熱器和熱泵系統。不同類型的制熱系統的工作原理有很大區別。

PTC熱敏電阻型加熱系統的生熱原理比較簡單,也比較容易理解,與電爐絲類似,都是靠電流通過電阻生熱,唯一的區別是電阻的材質。電爐是用普通的電阻絲,而純電動汽車上用的PTC是一種半導體熱敏電阻。由於PTC加熱器具有結構簡單、成本低、制熱快等特點,目前已被純電動汽車(尤其是中低端車型)廣泛採用。當然也有例外,定位中高端的蔚來ES8依然採用了PTC暖風系統,而且裝了兩個PTC加熱器。

由於PTC加熱器的缺點也很明顯:熱能利用率低,耗電量大,對純電動汽車續航里程有很大影響,因此,一些中高端純電動汽車,為了降低加熱系統對續航里程的影響,不得已而採用熱泵空調系統。

熱泵暖風系統的工作原理圖

熱泵的功能是將低溫熱源的熱能轉移到高溫熱源的,工作原理與空調製冷系統類似,只是熱量轉移的方向正好相反。空調製冷時,是將室內的熱量轉移到室外,而熱泵制熱系統則是將車外的熱量轉移到車內。熱泵制熱系統一般都與空調製冷系統融合在一起,通過閥門控制熱量的轉移路徑。另外,制熱時,能有效利用動力電池冷卻系統的預熱。在這方面類似與傳統汽車的暖風系統。因此,與PTC加熱器相比,熱泵系統的熱效率更高,能耗更低,對續航里程的影響相對小一些。但劣勢也很明顯:結構複雜、成本高、制熱速度慢,尤其是在低溫條件下,加熱效果差。

基於以上,在一些中高端純電動車,為了保證車廂內的溫度,往往採用熱泵+PTC的混合模式。在剛起步階段,由於動力電池冷卻系統溫度較低時,先開啟PTC加熱器,待冷卻液溫度上升以後,再啟動熱泵制熱系統。

寶馬i3暖風系統:熱泵+PTC

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車訓社


與家用的冷熱空調類似,用直流電機驅動壓縮機,可以製冷或者制熱。而傳統的車載空調是用發動機帶動皮帶輪驅動壓縮機來製冷的,制熱只需利用發動機的餘熱,不需要空調製熱。電動車沒有發動機的熱量可以利用,用熱泵型空調製熱效率比電熱絲或PTC加熱效率高的多。但熱泵型空調在零下十幾度以下時制熱效率會下降,可能還需要輔助電加熱,這時候耗電量會比較大!


無敵兔44


基本上是電暖器的原理。電能直接轉換成熱能


alphaLee


純電動汽車的空調和家用空調差不服,都是純電驅動,製冷不太費電,但是冬天制熱超級費電的,我的車基本到冬天續航里程是夏天的一半。


過往少年80603112


就是電加熱。


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