Hệ thống điều hòa không khí của xe năng lượng mới chủ yếu bao gồm hệ thống thông gió, hệ thống làm mát, hệ thống sưởi, hệ thống lọc không khí và hệ thống điều khiển.
I. Nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát điều hòa
Chức năng của hệ thống làm mát là làm mát không khí bên trong xe hoặc không khí trong lành từ bên ngoài đi vào, từ đó làm giảm nhiệt độ bên trong xe.
1 - Quạt 2 - Bình ngưng 3 - Máy nén 4 - Van giãn nở 5 - Máy thổi 6 - Thiết bị bay hơi 7 - Máy sấy thu
1. Lộ trình làm mát bên trong xe
Chất làm lạnh được nạp trong hệ thống làm mát khép kín. Dưới tác dụng của máy nén, chất làm lạnh sẽ tuần hoàn. Nó ngưng tụ từ thể khí sang thể lỏng ở thiết bị ngưng tụ, giải phóng nhiệt; và nó bay hơi từ thể lỏng sang thể khí ở thiết bị bay hơi, hấp thụ nhiệt, do đó làm giảm nhiệt độ bên trong xe.
1 - Bình ngưng 2 - Máy nén điện 3 - Máy sấy thu 4 - Bộ pin lưu trữ điện 5 - Quạt điện 6 - Van giãn nở 7 - Nhiệt bộ trao đổi nhiệt 8 - Máy thổi khí 9 - Thiết bị bay hơi bên trong xe 10 - Van giãn nở để làm mát bên trong xe
2. Lộ trình làm mát của bộ pin
Vòng tuần hoàn chất làm lạnh của hệ thống điều hòa không khí bao gồm hai nhánh song song: một nhánh để làm mát bên trong xe và một nhánh để làm mát bộ pin tích điện. Mỗi nhánh có một van tiết lưu để điều khiển độc lập chức năng làm mát.
Thiết bị điện tử quản lý lưu trữ năng lượng có thể điều khiển và mở van giãn nở bằng cách đặt một điện áp, để chất làm lạnh có thể chảy vào bộ pin lưu trữ năng lượng, từ đó làm mát pin lưu trữ năng lượng. Việc làm mát bên trong xe cũng được thực hiện khi cần thiết, đồng thời van tiết lưu phía trước dàn bay hơi được điều khiển bởi hệ thống điện và điện tử.
1 - Bình ngưng 2 - Máy nén điện 3 - Máy sấy thu 4 - Bộ pin lưu trữ điện 5 - Quạt điện 6 - Van giãn nở 7 - Nhiệt bộ trao đổi nhiệt 8 - Máy thổi khí 9 - Thiết bị bay hơi bên trong xe 10 - Van giãn nở để làm mát bên trong xe
II. Nguyên lý làm việc của hệ thống sưởi điều hòa không khí
Thời kỳ đầu, máy sưởi xe điện thường sử dụng máy sưởi điện. Ngày nay, ngày càng có nhiều máy sưởi xe điện sử dụng máy bơm nhiệt và điều hòa không khí để sưởi ấm. Khi chất làm lạnh của hệ thống điều hòa không khí chảy theo một hướng cụ thể thì nó ở chế độ làm mát. Lúc này, thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi thực hiện các chức năng tương ứng và thiết bị bay hơi có nhiệm vụ làm mát bên trong xe. Khi chất làm lạnh chảy theo hướng ngược lại, nó sẽ chuyển sang chế độ sưởi ấm. Lúc này, dàn bay hơi trở thành thiết bị ngưng tụ và có nhiệm vụ sưởi ấm bên trong xe. Hiệu suất sưởi ấm của điều hòa gấp 3 đến 4 lần so với máy sưởi điện và tiết kiệm năng lượng hơn. Vì vậy, ngày càng nhiều máy sưởi xe điện được chuyển sang sưởi ấm điều hòa.
1. Nguyên lý làm việc của máy nước nóng PTC
Xe điện thuần túy có thể sử dụng máy sưởi PTC để làm nóng trực tiếp không khí hoặc sử dụng máy sưởi PTC để làm nóng chất làm mát để làm nóng không khí. Khi sử dụng máy sưởi PTC để làm nóng trực tiếp không khí, chỉ cần thay thế lõi sưởi của điều hòa ô tô truyền thống bằng máy sưởi PTC và bổ sung các thiết bị điều khiển cần thiết là có thể áp dụng trực tiếp cho xe điện thuần túy.
2. Điều hòa nhiệt độ bơm nhiệt
So với máy sưởi PTC, điều hòa không khí bơm nhiệt có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và tăng phạm vi lái xe vào mùa đông của xe. Tuy nhiên, hiệu suất sưởi ấm ở nhiệt độ thấp của hệ thống bơm nhiệt thấp và chi phí tương đối cao. Vì vậy, hầu hết các hãng sản xuất ô tô vẫn sử dụng máy sưởi PTC để sưởi ấm. Trong tương lai, với sự đột phá không ngừng của công nghệ bơm nhiệt nhiệt độ thấp, việc ứng dụng điều hòa không khí bơm nhiệt sẽ ngày càng phổ biến.
Cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí bơm nhiệt: 1 - Van giãn nở trên bộ ắc quy lưu điện 2 - Máy nén điện 3 - Máy thổi khí cho không gian nội thất xe 4 - Thiết bị sưởi điện {{4 }} Van giãn nở cho thiết bị bay hơi của không gian bên trong xe 6 - Van ngắt giữa bình ngưng và bình sấy 7 - Van ngắt giữa máy nén điện và bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt {{9 }} Bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt 9 - Máy sấy thu
Có ba chế độ làm việc để sưởi ấm điều hòa không khí trên xe điện: chế độ không khí, chế độ làm mát và chế độ không khí + chất làm mát.
(1) Chế độ không khí
Máy nén điều hòa không khí ép khí lạnh có nhiệt độ cao và áp suất cao vào bình ngưng. Chất làm lạnh chảy ra khỏi bình ngưng sau đó chảy vào van giãn nở nhiệt. Sau khi chảy ra khỏi sự giãn nở nhiệt, nhiệt độ giảm đi một chút, sau đó chảy vào hai thiết bị ngưng tụ để đạt được hai quá trình gia nhiệt và cải thiện hiệu quả làm nóng. Sau đó chất làm lạnh chảy vào một thiết bị giãn nở nhiệt khác và sau đó vào thiết bị bay hơi. Do nhiệt độ của chất làm lạnh trong thiết bị bay hơi thấp hơn nhiệt độ không khí xung quanh nên nó sẽ hấp thụ nhiệt không khí xung quanh và bốc hơi. Khí làm lạnh ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp cuối cùng sẽ quay trở lại máy nén cho chu trình tiếp theo.
(2) Chế độ làm mát
Nếu nhiệt độ không khí bên ngoài cực thấp, thấp hơn nhiệt độ của môi chất lạnh trong dàn bay hơi thì môi chất lạnh sẽ chảy vào bộ trao đổi nhiệt. Trong bộ trao đổi nhiệt, hai ống nước nối với chất làm lạnh và hai ống nước nối với chất làm mát tương tác với nhau, chất làm lạnh có thể hấp thụ nhiệt của chất làm mát của hệ thống làm mát xe điện. Nếu nhiệt lượng nước làm mát của hệ thống làm mát không đủ, bộ sưởi điện sẽ hoạt động để làm nóng chất làm mát.
(3) Chế độ không khí + nước làm mát
Chất làm lạnh chảy đến thiết bị bay hơi và thiết bị chứng minh, hấp thụ nhiệt từ cả không khí và chất làm mát. Khi xe chạy, bộ điều khiển sẽ lựa chọn các chế độ làm việc khác nhau tùy theo nhiệt độ môi trường. Ngoài ra còn có một chế độ thông minh. Ở chế độ làm mát, hướng dòng chất làm lạnh thay đổi và chức năng của thiết bị bay hơi và thiết bị ngưng tụ được hoán đổi cho nhau. Một trong các bình ngưng sẽ được ngăn cách bằng một vách ngăn và sẽ không hoạt động. Có hai van ba chiều trong hệ thống làm mát xe điện, có thể thực hiện chuyển đổi chu trình lớn và nhỏ của hệ thống làm mát.
III. Nguyên lý làm việc của hệ thống sưởi ấm
1. Nguyên lý làm việc của hệ thống đun nước nóng
1- Lõi nóng 2- Ống nóng 3- Van nước nóng 4- Ống tản nhiệt 5- Bể giãn nở 6- Máy bơm nước 7- Quạt { {7}} Bộ tản nhiệt 9- Động cơ
2. Nguyên lý làm việc của hệ thống sưởi điều hòa không khí bơm nhiệt
1- Thiết bị bay hơi 2- Quạt điện 3- Máy nén điện 4- Máy sấy lưu trữ chất lỏng 5- Bộ pin nguồn 6- Van giãn nở cho ống dẫn nhiệt trong bộ pin nguồn 7- Ống dẫn nhiệt trong bộ ắc quy điện 8- Máy thổi không gian trên xe 9- Van giãn nở cho thiết bị bay hơi trong nội thất xe 10- Bình ngưng 11- Bộ trao đổi nhiệt không khí ấm {{ 12}} Thiết bị sưởi điện 13- Bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt 14- Van giãn nở cho bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt 15- Bơm nước làm mát bằng điện 16- Bể bổ sung chất làm mát 17- Van dừng giữa máy nén điện và thiết bị bay hơi (mở khi van không được cấp điện) 18- Van dừng giữa thiết bị bay hơi và máy sấy chứa chất lỏng (đóng khi van không được cấp điện) 19- Van một chiều môi chất lạnh {{21} } Van chặn giữa máy nén điện và bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt (mở khi van không được cấp điện) 21- Van chặn giữa van giãn nở trên bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt và máy sấy lưu trữ chất lỏng (mở khi van không được cấp nguồn)
