Los estudios han demostrado que la calefacción y el aire acondicionado en los vehículos consumen la mayor parte de la energía, por lo que es necesario utilizar sistemas de aire acondicionado eléctricos más eficientes para mejorar aún más la eficiencia energética de los sistemas de vehículos eléctricos y optimizar las estrategias de gestión del estado térmico del vehículo. El modo de calefacción del sistema de aire acondicionado tiene un impacto crucial en el kilometraje de los vehículos eléctricos en invierno. En la actualidad, los vehículos eléctricos utilizan principalmente calentadores PTC como complementos debido a la falta de fuentes de calor del motor de coste cero. Según los diferentes objetos de transferencia de calor, los calentadores PTC se pueden dividir en calefacción por viento (calentador de aire PTC) y calefacción por agua (Calentador de refrigerante PTC), entre los cuales el sistema de calentamiento de agua se ha convertido gradualmente en la tendencia dominante. Por un lado, el sistema de calentamiento de agua no presenta el peligro oculto de derretir el conducto de aire; por otro lado, la solución se puede integrar perfectamente en el sistema de refrigeración líquida de todo el vehículo.
La investigación de Ai Zhihua también menciona que el sistema de aire acondicionado con bomba de calor de los vehículos eléctricos puros se compone principalmente de compresores eléctricos, intercambiadores de calor externos e internos, válvulas de inversión de cuatro vías, válvulas de expansión electrónicas y otros componentes. El rendimiento del sistema de bomba de calor también puede requerir la adición de componentes auxiliares como secadores receptores y ventiladores del intercambiador de calor. El compresor eléctrico es la fuente de energía que impulsa el flujo del refrigerante circulante en el sistema de aire acondicionado con bomba de calor, y su rendimiento afecta directamente el consumo de energía y la eficiencia de refrigeración o calefacción del sistema.
El compresor de plato oscilante es un compresor de pistón alternativo axial. Gracias a su bajo costo y alta eficiencia, se utiliza ampliamente en vehículos convencionales. Por ejemplo, automóviles como Audi, Jetta y Fukang utilizan compresores de plato oscilante como compresores de refrigeración para sus sistemas de aire acondicionado.
Al igual que el compresor alternativo, el compresor de paletas rotativas se basa principalmente en el cambio del volumen del cilindro para la refrigeración, pero su volumen de trabajo no solo se expande y contrae periódicamente, sino que también su posición espacial cambia continuamente con la rotación del eje principal. Zhao Baoping también señaló en su investigación que el proceso de trabajo del compresor de paletas rotativas generalmente solo incluye tres procesos de admisión, compresión y escape, y básicamente no hay volumen muerto, por lo que su eficiencia volumétrica puede alcanzar del 80% al 95%.
El compresor scroll es un nuevo tipo de compresor, ideal para sistemas de aire acondicionado de automóviles. Ofrece alta eficiencia, bajo nivel de ruido, mínima vibración, peso reducido y una estructura sencilla. Se trata de un compresor avanzado. Zhao Baoping también señaló que, gracias a su alta eficiencia y compatibilidad con accionamientos eléctricos, los compresores scroll se han convertido en la mejor opción para compresores eléctricos.
El controlador electrónico de la válvula de expansión forma parte del sistema completo de aire acondicionado y refrigeración. Li Jun mencionó en su investigación que algunos fabricantes nacionales de vehículos eléctricos han incrementado la inversión en la investigación de controladores electrónicos de válvulas de expansión. Además, algunas instituciones independientes y fabricantes especializados también han aumentado sus esfuerzos de investigación y desarrollo. Como dispositivo de estrangulamiento, la válvula electrónica de expansión controla la temperatura y la presión del refrigerante circulante, asegurando que el aire acondicionado se mantenga dentro de un rango determinado de subenfriamiento o sobrecalentamiento, y creando las condiciones para el cambio de fase del fluido circulante. Asimismo, componentes auxiliares como el secador de almacenamiento de líquido y el ventilador del intercambiador de calor eliminan eficazmente las impurezas y la humedad que se incorporan al fluido circulante a través de las tuberías, mejorando la capacidad de intercambio y transferencia de calor del intercambiador y, por consiguiente, el rendimiento del sistema de aire acondicionado con bomba de calor.
Como se mencionó anteriormente, en vista de la diferencia esencial entre los vehículos de nueva energía y los vehículos tradicionales, se agregan sistemas de propulsión, baterías, componentes eléctricos, etc., y se utilizan motores de tracción en lugar de motores de combustión interna. Esto ha llevado a un cambio importante en el método de funcionamiento de la bomba de agua, un accesorio del motor de un automóvil tradicional.bombas de agua eléctricasLos vehículos de nueva energía utilizan principalmente bombas de agua eléctricas en lugar de las bombas de agua mecánicas tradicionales. Investigaciones realizadas por Lou Feng y otros señalaron que las bombas de agua eléctricas se utilizan actualmente principalmente para la refrigeración por circulación de motores, componentes eléctricos, baterías, etc., y pueden contribuir a la calefacción y la circulación de agua en condiciones de funcionamiento invernales. Lu Mengyao y otros también mencionaron cómo controlar la temperatura de la batería durante el funcionamiento de los vehículos de nueva energía, especialmente en lo que respecta a la refrigeración. Una tecnología de refrigeración adecuada no solo mejora la eficiencia de la batería, sino que también reduce su envejecimiento y prolonga su vida útil.
Fecha de publicación: 7 de julio de 2023
