Debido a que los motores de los vehículos eléctricos e híbridos necesitan funcionar frecuentemente en la zona de alta eficiencia, cuando el motor no puede utilizarse como fuente de calor en modo totalmente eléctrico, el vehículo se queda sin calefacción. En particular, para la regulación de la temperatura en la cabina, se requieren fuentes de calor adicionales para garantizar la comodidad y la seguridad. Para maximizar la autonomía eléctrica y mejorar la eficiencia del combustible, es necesario generar calor de forma rápida, eficiente y segura con el mínimo consumo de energía de la batería de tracción. Nuestra empresa ha desarrollado un nuevo tipo de calentador de alto voltaje basado en una nueva tecnología de termosfera.
1. Función y finalidad de la calefacción del vehículo
La calefacción de la cabina es fundamental para garantizar una conducción segura y confortable. Además de la comodidad y la temperatura interior, el sistema de climatización (HVAC) debe cumplir con ciertas funciones, como la normativa vigente. Por ejemplo, según el Reglamento Europeo 672/2010 y la Norma Federal de Seguridad de Vehículos a Motor de EE. UU. FMVSS103, se debe eliminar más del 80 % del hielo del parabrisas en 20 minutos. La descongelación y la deshumidificación son otras dos funciones exigidas por la legislación. Una buena regulación de la temperatura en la cabina es esencial para la comodidad y la seguridad, y también un factor clave para garantizar una conducción sin contratiempos.
2 Índice de rendimiento
Los requisitos principales para el calefactor dependen del uso del vehículo. A continuación se resumen los factores:
(1) La máxima eficiencia;
(2) Costo bajo o razonable;
(3) Tiempo de reacción rápido y buena controlabilidad;
(4) El tamaño del paquete deberá ser mínimo y el peso deberá ser ligero;
(5) Buena fiabilidad;
(6) Buena sostenibilidad y protección del medio ambiente.
3 Concepto de calefacción
En general, el concepto de calor se puede dividir en fuente de calor primaria y fuente de calor secundaria. La fuente de calor principal es aquella que genera más de 2 kW de calor, necesarios para la regulación de la temperatura de la cabina. El calor generado por la fuente de calor secundaria es inferior a 2 kW y suele destinarse a componentes específicos, como los calefactores de los asientos.
4 Calentador de aire ysistema de calentamiento de agua
El sistema de calefacción se puede dividir en dos categorías principales, que dependen de si la calefacción se realiza mediante calentadores de combustible o calentadores eléctricos:
(1) El calentador de aire calienta directamente el aire, lo que puede elevar rápidamente la temperatura de la cabina;
(2) Los calentadores de agua que utilizan refrigerante como medio portador de calor pueden distribuir mejor el calor e integrarse en el sistema HVAC.
En el pasado, se introdujeron calentadores de combustible en vehículos eléctricos e híbridos, cuyo menor consumo energético permite utilizar la energía eléctrica para la conducción en lugar de para la calefacción. Dado que el uso de calentadores eléctricos en invierno reduce la autonomía eléctrica en aproximadamente un 50%, la gente suele optar por el método de calefacción con combustible.
5. Concepto de calentador eléctrico
Antes del desarrollo, se analizaron varias tecnologías existentes y potenciales, como la resistencia de bobinado de alambre o el calentamiento con coeficiente de temperatura positivo (PTC). Se evaluaron cuatro objetivos principales de desarrollo y se compararon varias tecnologías potenciales con estos objetivos:
(1) En términos de eficiencia, el nuevo calentador debe ser eficiente y debe poder proporcionar la salida de calor requerida dentro de un amplio rango de temperatura del refrigerante y bajo todos los voltajes;
(2) En términos de calidad y tamaño, el nuevo calentador debe ser lo más pequeño y ligero posible;
(3) En términos de usabilidad y costo, debe evitarse el uso de materiales de tierras raras y Pb, y el costo de los nuevos productos debe ser competitivo;
(4) En términos de seguridad, se debe prevenir en todas las circunstancias cualquier riesgo de descarga eléctrica o accidente por quemaduras.
En el concepto actual de calentador eléctrico para automóviles, el más popular es el calentador PTC que utiliza una resistencia hecha de titanato de bario (BaTiO3) con un coeficiente de temperatura positivo. Por esta razón, se explican varios detalles de su principio de funcionamiento y se comparan con el calentador de capas desarrollado según elcalentador de alto voltaje HVH.
Los elementos PTC presentan características no lineales muy evidentes. La resistencia disminuye a bajas temperaturas y luego aumenta bruscamente al subir la temperatura. Esta característica provoca una autolimitación de la corriente al aplicar el voltaje.
Hebei Nanfeng Automobile Equipment Group Co., Ltd. puede producir de 1,2 kW a 32 kW.Calentadores eléctricos de alto voltaje (HVCH, PTC HEATER)con nuevas tecnologías para satisfacer las necesidades de diversos vehículos.
Fecha de publicación: 28 de abril de 2024
