Componentes essenciais de um sistema de ar condicionado elétrico
O sistema de ar condicionado elétrico é o núcleo do gerenciamento térmico em veículos de novas energias. Substituindo o acionamento por correia do motor tradicional por acionamento elétrico, seus componentes essenciais e quatro partes principais são os seguintes:
Compressor elétrico de ar condicionado– O “coração” do sistema. Alimentado diretamente por uma bateria de alta-tensão, ele usa um motor síncrono de ímã permanente-integrado para acionar um mecanismo de rolagem ou pistão, comprimindo o refrigerante gasoso de baixa-temperatura e baixa-pressão em um estado gasoso de alta-temperatura e alta-pressão, acionando assim o ciclo de refrigeração. A potência normalmente é de 1,5 a 10 kW, exigindo uma plataforma de alta-tensão de 400 V/800 V para o veículo. Ele apresenta um conversor de frequência-integrado para ajuste contínuo da velocidade de acordo com a carga de calor, resultando em economia significativa de energia em comparação com um compressor-de deslocamento fixo.
Aquecedor Elétrico PTC– A fonte de calor central para aquecimento elétrico de ar condicionado. Utilizando um elemento cerâmico com coeficiente de temperatura positivo, aquece o ar ou o líquido refrigerante, que é então entregue ao habitáculo através do núcleo do aquecedor. A potência geralmente é de 1 a 7 kW, apresentando características de temperatura auto-limitadas; conforme a temperatura aumenta, a resistência aumenta e a potência diminui automaticamente, garantindo alta segurança. Em sistemas de ar condicionado com bomba de calor, os PTCs são frequentemente usados como fonte de calor auxiliar em ambientes de baixa-temperatura para compensar a capacidade de aquecimento insuficiente da bomba de calor em condições extremamente frias.
Bomba de água elétrica– A fonte de energia para circulação do líquido refrigerante. Acionado por um motor CC sem escovas, o impulsor impulsiona o anticongelante através do motor, da bateria, do aquecedor PTC e do radiador, obtendo recuperação de calor residual e equalização de temperatura. Em comparação com as bombas de água mecânicas, a bomba de água elétrica pode ajustar independentemente a sua velocidade conforme necessário e continua a funcionar mesmo quando o motor está desligado. É um componente chave para controle de temperatura da bateria e resfriamento do motor.
Válvula-de três vias– O "centro de tráfego" do circuito de gestão térmica. Ele alterna a direção do fluxo do líquido refrigerante eletricamente ou eletromagneticamente, permitindo a alternância flexível entre vários modos, como resfriamento, aquecimento, degelo e pré-aquecimento da bateria. Por exemplo, no modo de aquecimento, o refrigerante aquecido PTC-é direcionado para o núcleo do aquecedor; no modo de recuperação de calor residual, o calor-resfriado do motor é direcionado para a bateria para aquecimento. A válvula de três-vias permite que todos os subsistemas de gerenciamento térmico compartilhem uma única tubulação, simplificando significativamente a estrutura e reduzindo custos.
Além dos quatro componentes principais mencionados acima, o sistema também requer a operação coordenada de componentes como condensador, evaporador, válvula de expansão, secador de receptor de líquido, soprador, ventilador elétrico, controlador de ar condicionado (ECU) e sensor de temperatura/pressão para formar um circuito completo de resfriamento e aquecimento.
