Estudos demonstraram que o aquecimento e o ar condicionado em veículos consomem a maior parte da energia, portanto, sistemas de ar condicionado elétricos mais eficientes precisam ser utilizados para melhorar ainda mais a eficiência energética dos sistemas de veículos elétricos e otimizar as estratégias de gerenciamento do estado térmico do veículo. O modo de aquecimento do sistema de ar condicionado tem um impacto crucial na autonomia dos veículos elétricos no inverno. Atualmente, os veículos elétricos utilizam principalmente aquecedores PTC como complementos devido à falta de fontes de calor do motor a custo zero. De acordo com os diferentes objetos de transferência de calor, os aquecedores PTC podem ser divididos em aquecedores de ar (aquecedor de ar PTC) e aquecedores de água (aquecedor de água).aquecedor de líquido refrigerante PTCDentre essas opções, o sistema de aquecimento a água tem se tornado gradualmente a tendência dominante. Por um lado, o sistema de aquecimento a água não apresenta o risco de derretimento do duto de ar e, por outro, a solução pode ser bem integrada ao sistema de arrefecimento líquido de todo o veículo.
A pesquisa de Ai Zhihua também mencionou que o sistema de ar condicionado com bomba de calor de veículos puramente elétricos é composto principalmente por compressores elétricos, trocadores de calor externos, trocadores de calor internos, válvulas reversoras de quatro vias, válvulas de expansão eletrônicas e outros componentes. O desempenho do sistema de bomba de calor também pode exigir a adição de componentes auxiliares, como secadores de receptor e ventiladores de trocador de calor. O compressor elétrico é a fonte de energia para a circulação do fluido refrigerante no sistema de ar condicionado com bomba de calor, e seu desempenho afeta diretamente o consumo de energia e a eficiência de resfriamento ou aquecimento do sistema.
O compressor de placa oscilante é um compressor axial de pistão alternativo. Devido às suas vantagens de baixo custo e alta eficiência, é amplamente utilizado na indústria automobilística tradicional. Por exemplo, carros como Audi, Jetta e Fukang utilizam compressores de placa oscilante como compressores de refrigeração para sistemas de ar condicionado automotivos.
Assim como o compressor de pistão, o compressor de palhetas rotativas depende principalmente da variação do volume do cilindro para refrigeração, mas seu volume de trabalho não apenas se expande e contrai periodicamente, como também sua posição espacial muda continuamente com a rotação do eixo principal. Zhao Baoping também apontou em sua pesquisa que o processo de trabalho do compressor de palhetas rotativas geralmente inclui apenas três etapas: admissão, compressão e exaustão, e praticamente não há volume morto, de modo que sua eficiência volumétrica pode atingir de 80% a 95%.
O compressor scroll é um novo tipo de compressor, especialmente indicado para sistemas de ar condicionado automotivos. Ele apresenta vantagens como alta eficiência, baixo ruído, baixa vibração, massa reduzida e estrutura simples. Trata-se de um compressor de última geração. Zhao Baoping também destacou que os compressores scroll se tornaram a melhor opção para compressores elétricos, devido às suas vantagens de alta eficiência e alta compatibilidade com acionamentos elétricos.
O controlador eletrônico da válvula de expansão faz parte de todo o sistema de ar condicionado e refrigeração. Li Jun mencionou em sua pesquisa que alguns fabricantes nacionais de veículos elétricos aumentaram o investimento em pesquisas sobre controladores eletrônicos de válvulas de expansão. Além disso, algumas instituições independentes e fabricantes especializados também intensificaram seus esforços em pesquisa e desenvolvimento. Como um dispositivo de estrangulamento, a válvula de expansão eletrônica controla a temperatura e a pressão do fluido refrigerante em circulação, garantindo que o ar condicionado opere dentro de uma determinada faixa de subresfriamento ou superaquecimento e criando as condições para a mudança de fase do fluido refrigerante. Ademais, componentes auxiliares como o secador de líquido e o ventilador do trocador de calor removem eficazmente impurezas e umidade adicionadas ao fluido refrigerante pela tubulação, melhorando a troca de calor e a capacidade de transferência de calor do trocador, e, consequentemente, o desempenho do sistema de ar condicionado com bomba de calor.
Como mencionado anteriormente, tendo em vista a diferença essencial entre veículos de novas energias e veículos tradicionais, foram adicionados sistemas de propulsão, baterias, componentes elétricos, etc., e motores elétricos foram utilizados em substituição aos motores de combustão interna. Isso levou a uma grande mudança no funcionamento da bomba d'água, um acessório do motor de um carro tradicional.bombas de água elétricasOs veículos de novas energias utilizam, em sua maioria, bombas d'água elétricas em vez das tradicionais bombas d'água mecânicas. Pesquisas realizadas por Lou Feng e outros apontaram que as bombas d'água elétricas são atualmente utilizadas principalmente para a circulação e resfriamento de motores, componentes elétricos, baterias, etc., podendo também desempenhar um papel na circulação de aquecimento e água em condições de trabalho no inverno. Lu Mengyao e outros também mencionaram a importância do controle da temperatura da bateria durante a operação de veículos de novas energias, especialmente no que diz respeito ao resfriamento da bateria. Uma tecnologia de resfriamento adequada pode não apenas melhorar a eficiência da bateria, mas também reduzir o seu envelhecimento e prolongar sua vida útil.
Data da publicação: 07/07/2023
