Estrutura do aquecedor de água PTC
1. Núcleo de aquecimento PTC
Este é o “coração” de todo o aquecedor e o núcleo da conversão de energia.
(1) Chip cerâmico PTC: geralmente feito de materiais cerâmicos semicondutores, como titanato de bário, com efeito de coeficiente de temperatura positivo. Ou seja, quando a temperatura é baixa, a resistência é pequena, a potência é grande e o calor é rápido; à medida que a temperatura aumenta, sua resistência aumentará acentuadamente e a potência diminuirá automaticamente, desempenhando assim o papel de temperatura constante automática e proteção de segurança contra superaquecimento. Esta é uma enorme vantagem do PTC em relação aos fios de aquecimento tradicionais.
(2) Folha de eletrodo: geralmente feita de cobre ou alumínio, fixada em ambos os lados do chip cerâmico PTC, usada para conectar corrente de alta-tensão.
(3) Camada de isolamento térmico: vários chips PTC e folhas de eletrodo são montados em uma estrutura empilhada, e os chips são isolados com folhas de cerâmica isolantes, mas termicamente condutoras ou folhas de alumina para garantir a segurança elétrica enquanto conduzem calor de forma eficiente.
2. Jaqueta d'água
Este é um componente chave que está em contato direto com o refrigerante e realiza a troca de calor.
(1) Material: geralmente liga de alumínio, porque o alumínio tem boa condutividade térmica, é leve e fácil de processar.
(2) Estrutura: O design interno possui canais de fluxo complexos. O núcleo de aquecimento PTC é firmemente inserido ou pressionado entre esses canais de fluxo. Quando o refrigerante flui através desses canais de fluxo tortuosos, ele pode maximizar o contato com o núcleo de aquecimento, absorver calor e melhorar a eficiência da troca de calor.
(3) Vedação: Existem entradas e saídas, e a estanqueidade e a capacidade de suporte de pressão da conexão com o tubo externo são garantidas por anéis de vedação (como O-rings) ou processos de brasagem para evitar vazamento de refrigerante.
3. Interface elétrica de alta-tensão e sistema de controle
(1) Terminal de alta-tensão: usado para conectar a bateria de alta-tensão (geralmente 300V-800V DC) de veículos de energia nova para fornecer energia ao PTC. O design da interface possui proteção anti-toque e anticurto-circuito.
2) Módulo de controle: geralmente faz parte do conjunto do aquecedor ou se comunica com o controlador do veículo (VCU).
① Recebendo sinais: Receba solicitações de aquecimento e sinais de configuração de temperatura do painel de ar condicionado ou sistema de gerenciamento de bateria (BMS).
② Regulação de energia: a potência de aquecimento do aquecedor PTC é ajustada com precisão ligando e desligando relés ou IGBTs, ou por controle PWM (modulação por largura de pulso), permitindo aquecimento sob-demanda e conservação de energia.
③ Diagnóstico de falhas: O sistema possui proteção contra sobrecorrente, sobretemperatura, falta de água (sensor de fluxo) e curto-circuito. Ao detectar uma anormalidade, desliga imediatamente a fonte de alimentação e reporta um código de falha.
4. Carcaça e suporte de montagem
① Carcaça: Normalmente feita de plástico de engenharia (como PP, PA+GF) ou metal, ela encapsula e protege todos os componentes principais internos, fornecendo isolamento elétrico, impermeabilização, proteção contra poeira (normalmente exigindo uma classificação IP67) e suporte estrutural.
② Suporte de montagem: fixa todo o conjunto do aquecedor PTC no local designado na carroceria do veículo.
5. Sensor
Sensor de temperatura da água (NTC): Instalado na entrada e saída da camisa de água, monitora a temperatura do líquido refrigerante em tempo real e fornece feedback ao módulo de controle para controle preciso da temperatura e proteção contra superaquecimento.
