Elektromobilių oro kondicionavimo sistemos struktūra, grandinė, elektroninis valdymas, valdymo sistema ir veikimo principas
1. Naujų energiją naudojančių grynai elektrinių transporto priemonių oro kondicionavimo sistemos struktūrinė sudėtis
Naujų grynai elektra varomų transporto priemonių oro kondicionavimo sistema iš esmės yra tokia pati kaip tradicinių degalų transporto priemonių, ją sudaro kompresoriai, kondensatoriai, garintuvai, aušinimo ventiliatoriai, pūstuvai, išsiplėtimo vožtuvai ir aukšto bei žemo slėgio vamzdynų priedai. Skirtumas tas, kad pagrindinės naujos grynai elektra varomos transporto priemonės oro kondicionavimo sistemos dalys, anksčiau veikusios, yra kompresorius, neturintis tradicinės degalų transporto priemonės maitinimo šaltinio, todėl jį gali varyti tik pačios elektromobilio baterijos, todėl kompresoriuje reikia įmontuoti pavaros variklį, pavaros variklio, kompresoriaus ir valdiklio derinį, tai yra, dažnai sakome – elektrinis spiralinis kompresorius.
2. Naujos energijos gryno elektrinio automobilio oro kondicionavimo sistemos valdymo principas
Visos transporto priemonės valdiklis ∨CU surenka oro kondicionieriaus kintamosios srovės jungiklio signalą, oro kondicionieriaus slėgio jungiklio signalą, garintuvo temperatūros signalą, vėjo greičio signalą ir aplinkos temperatūros signalą, o tada per CAN magistralę suformuoja valdymo signalą ir perduoda jį oro kondicionieriaus valdikliui. Tada oro kondicionieriaus valdiklis valdo oro kondicionieriaus kompresoriaus aukštos įtampos grandinės įjungimą ir išjungimą.
3. Naujos energijos gryno elektrinio automobilio oro kondicionavimo sistemos veikimo principas
Naujas energijos elektrinis oro kondicionieriaus kompresorius yra naujos energijos gryno elektrinio transporto priemonės oro kondicionavimo sistemos maitinimo šaltinis, čia atskiriame naujos energijos oro kondicionieriaus šaldymą ir šildymą:
(1) Naujų energiją taupančių elektrinių transporto priemonių oro kondicionavimo sistemos šaldymo veikimo principas
Kai oro kondicionavimo sistema veikia, elektrinis oro kondicionavimo kompresorius užtikrina, kad šaltnešis normaliai cirkuliuotų šaldymo sistemoje, elektrinis oro kondicionavimo kompresorius nuolat suspaudžia šaltnešį ir perduoda jį į garinimo dėžę, šaltnešis sugeria šilumą garinimo dėžėje ir plečiasi, todėl garinimo dėžė atvėsta, todėl pūstuvo pučiamas vėjas yra šaltas oras.
(2) Naujų energiją taupančių elektrinių transporto priemonių oro kondicionavimo sistemos šildymo principas
Tradicinės kuro transporto priemonės oro kondicionieriaus šildymas priklauso nuo aukštos temperatūros aušinimo skysčio variklyje. Atidarius šiltą orą, aukštos temperatūros aušinimo skystis variklyje tekės per šilto oro baką, o vėjas iš pūstuvo taip pat praeis per šilto oro baką, kad oro kondicionieriaus oro išleidimo anga galėtų išpūsti šiltą orą. Tačiau elektrinės transporto priemonės oro kondicionierius veikia dėl to, kad nėra variklio. Šiuo metu dauguma naujų rinkoje esančių energijos transporto priemonių šildo naują energijos transporto priemonę šilumos siurbliu arba PTC šildymu.
(3) Šilumos siurblio veikimo principas yra toks: aukščiau aprašyto proceso metu žemos virimo temperatūros skystis (pvz., oro kondicionieriuje esantis freonas) išgaruoja po dekompresijos droselio vožtuvu, sugeria šilumą iš žemesnės temperatūros (pvz., automobilio išorėje), o tada kompresoriumi suspaudžia garus, dėl ko temperatūra pakyla, sugerta šiluma išleidžiama per kondensatorių ir suskystinama, o tada grįžtama į droselio vožtuvą. Šis ciklas nuolat perduoda šilumą iš aušintuvo į šiltesnę (reikalingesnę šilumą) zoną. Šilumos siurblio technologija gali sunaudoti 1 džaulį energijos ir perkelti daugiau nei 1 džaulį (ar net 2 džaulius) energijos iš šaltesnių vietų, todėl žymiai sutaupoma energijos.
(4) PTC yra teigiamo temperatūros koeficiento (angl. Positive Temperature Coefficient, PTC) santrumpa, kuria paprastai vadinamos puslaidininkinės medžiagos arba komponentai su dideliu teigiamu temperatūros koeficientu. Įkraunant termistorių, varža įkaista, kad pakiltų temperatūra. Kraštutiniu atveju PTC gali pasiekti tik 100 % energijos konversiją. Daugiausia 1 džauliui šilumos pagaminti reikia 1 džaulio energijos. Mūsų kasdieniame gyvenime naudojami elektriniai lygintuvai ir garbanojimo žnyplės yra pagrįstos šiuo principu. Tačiau pagrindinė PTC šildymo problema yra energijos suvartojimas, kuris turi įtakos elektromobilių važiavimo atstumui. Pavyzdžiui, 2 kW PTC, dirbant visu galingumu valandą, sunaudojama 2 kWh elektros energijos. Jei automobilis nuvažiuoja 100 kilometrų ir sunaudoja 15 kWh, sunaudojant 2 kWh, važiavimo atstumas sumažėja 13 kilometrų. Daugelis šiaurės šalių automobilių savininkų skundžiasi, kad elektromobilių važiavimo atstumas per daug sumažėjo, iš dalies dėl PTC šildymo energijos suvartojimo. Be to, šaltu žiemos oru sumažėja akumuliatoriaus medžiagų aktyvumas, iškrovimo efektyvumas nėra didelis, o rida bus sumažinta.
Skirtumas tarp PTC šildymo ir šilumos siurblio šildymo naujų energijos šaltinių turinčių transporto priemonių oro kondicionavimo sistemose yra tas, kad PTC šildymas = gamybos šiluma, šilumos siurblio šildymas = apdorojimo šiluma.
