Escenarios de aplicación de calentadores eléctricos para vehículos eléctricos

1. Calefacción del aire de la cabina

Los vehículos eléctricos dependen de calentadores eléctricos específicos para calentar el habitáculo de pasajeros, especialmente cuando no se dispone del calor residual del motor.

• Calentadores de aire PTCLos calentadores resistivos de cerámica PTC calientan el aire entrante de la cabina. Ofrecen un rápido calentamiento y descongelación, pero consumen una cantidad considerable de energía de la batería.
• Sistemas de bombas de calorAl invertir el ciclo de compresión de vapor, las bombas de calor bombean calor ambiental a la cabina. Con un COP típico de 2-3, superan con creces a los calentadores resistivos puros en temperaturas moderadas, aunque su eficiencia disminuye por debajo de -10 °C.

2. Acondicionamiento de la batería

Mantener la temperatura de la batería dentro de su rango óptimo (15 – 35 °C) es fundamental para el rendimiento, la seguridad y la longevidad.

• Calentadores de refrigerante PTCLos elementos resistivos calientan el circuito de refrigerante, lo que a su vez calienta la batería. Este método garantiza un aumento uniforme de la temperatura, pero requiere tiempo para que circule el calor por el sistema.
• Materiales de cambio de fase (PCM)Los sistemas experimentales incorporan PCM junto a las celdas. Durante la carga o el frenado, el exceso de calor se almacena en el PCM y se libera cuando baja la temperatura, lo que reduce la dependencia de los calentadores activos.

3. Desempañador/descongelador de parabrisas y ventanas

Una visión clara es vital para la seguridad, especialmente en climas fríos y húmedos.

• Cables o películas PTC integradosLos elementos calefactores laminados dentro del vidrio derriten rápidamente el hielo y eliminan la niebla sin depender únicamente del flujo de aire.
• Modo de descongelación de la bomba de calorAlgunos avanzadosSistemas HVACcambiar a una configuración de bomba de calor de aire seco, combinando la deshumidificación con la calefacción para acelerar el desempañado.

4. Precalentamiento de la unidad de accionamiento y la electrónica de potencia

Las bajas temperaturas pueden degradar el rendimiento de los motores eléctricos y los inversores.

• Precalentamiento del circuito de refrigeranteAntes de conducir a alta potencia, el circuito de refrigerante pasa por unCalentador PTCpara elevar las temperaturas del motor y del inversor, garantizando una lubricación y eficiencia óptimas.
• Calentamiento espontáneo en JouleLas técnicas de corriente pulsada calientan suavemente las partes internas de las celdas o la electrónica mediante pérdidas resistivas controladas, coordinadas por el sistema de gestión de la batería.

5. IntegradoCalentador de cabina de alto voltaje (HVCH)

Los módulos HVCH integran la calefacción de la cabina, el precalentamiento de la batería y el calentamiento de los componentes electrónicos en una unidad compacta. Al compartir hardware y circuitos de refrigerante, ahorran espacio, reducen el peso y mejoran la eficiencia general.