新能源汽车空调采暖系统

电动汽车没有传统燃油车的发动机,没有了热源,靠电加热的热能进行取暖,在空调暖风系统部分,其中热源来自于PTC加热电阻,这种加热系统属于风加热PTC模块。而对于部分车型,使用PTC加热电阻来加热冷却液作为热源,水加热PTC模,它安装在机舱内,而在原来暖风芯体安装在原来传统燃油车的暖风芯体位置。如图1所示风加热PTC加热模块安装位置。

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图1风加热PTC加热模块安装位置

风加热模块PTC内部结构:控制器(包含低压/高压驱动模块)、高低压线束接插件、PTC加热电阻膜片、导热绝缘硅胶垫、外壳体等组成,如图2所示风加热PTC模块结构组成。

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图2 风加热PTC模块结构组成

PTC加热模块内部的加热膜片由高压供电,它是由整车控制器进行控制,PTC加热膜片的电路原理图如图3所示。图4所示PTC加热模块驱动电路图。PTC加热电阻由一个专门的控制器进行控制,PTC控制模块根据采集到的加热请求,同时根据整车控制器或者压缩机控制器的控制信号、PTC总成内部传感器温度反馈信号等多种信号,综合控制PTC通断。其中PTC控制模块采集信息内容包括风速、冷暖程度设置、出风模式、加热器起动请求和环境温度。

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图3  PTC加热膜片的电路原理图

PTC加热器是一个正温度系数的加热电阻,在起始加热阶段,PTC加热器的电阻较小,PTC加热效果明显,随着温度的上升,PTC的电阻变大,加热电流变小,加热效果就会变差,这样可以有效保护PTC加热器的温度,能够根据自身特性有效自我控制。在车辆上PTC的控制主要还是通过切断其工作回路来实现,所以PTC控制器要采集到室内温度和环境温度,来决定PTC的工作工况。

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图4  PTC加热模块驱动电路图

PTC水加热器冷却液路径原理框架图:如图5所示。

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图5  PTC水加热器冷却液路径原理框架图

采暖:主要利用PTC水加热器来进行加热空调采暖系统中的冷却介质——>加热的冷却介质通过空调采暖电动水泵进行循环——>加热的冷却介质流经暖风芯体后与穿过暖风芯体的气流进行换热——>加热后的气流通过鼓风机带入乘员舱——>冷却的介质重新回到PTC里面进行加热。如此循环,达到EV模式的采暖。所以暖风水加热系统采用集电控、发热模块及还热结构为一体的设计.PTC水加热器在电控驱动、PTC模块发热及电控保护下,循环介质,在换热室充分加热后实现采暖系统的供暖。

PTC水加热器外部形状及内部结构图:如图6 PTC外部形状及附件图。图7 PTC内部解刨图。图8 PTC发热膜片电阻阻值。

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图6 PTC外部形状及附件图

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图7  PTC内部解刨图

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图8  PTC发热膜片电阻阻值

PTC加热器内部电路原理图,如图9所示。

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图9  PTC加热器内部电路原理图

常见车型空调控制电路图,如图10所示。

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图10常见车型空调控制电路图

比亚迪元EV360(EB款)空调系统电路图,如图11所示。

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图11 比亚迪元EV360(EB款)空调系统电路图

众泰Z500电动汽车空调系统电路图,如12所示。

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图12众泰Z500电动汽车空调系统电路图

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