PTC加熱器在電動汽車空調上的應用

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電動汽車具有悠久的歷史，存在的時間并不比內燃機汽車短。早期的電動汽車由于受到蓄電池等因素的限制，其空調系統的設計思路是在使用過程中不消耗電能。一種方法是在對蓄電池充電的同時為車室內提供暖氣，此方法只適用于短距離的駕駛。即在電動汽車開始運行階段，車室內能保持舒適的溫度，隨著運行時間的增加，空調系統的性能迅速下降。另一種方法是利用獨立的小型燃油裝置提高電動汽車車室內的環境溫度，此方法雖能較好的滿足車室內供暖的要求，但是燃燒產物依然會對環境造成污染。隨著科學技術的不斷進步，電動汽車室內取暖的方法也越來越多，如采用PTC加熱器空調座椅、熱泵空調系統等方法。  

1、采用PTC加熱器取暖  PTC泛指正溫度系數很大的半導體材料或元器件，通常是指正溫度系數熱敏電阻。當PTC熱敏電阻的溫度超過居里溫度時，其電阻值會急劇增加，從而使加熱器的功率變得很小。目前，在環境溫度較低時，大部分電動汽車均采用PTC熱敏電阻做成的加熱器來提高車室內的環境溫度。  利用PTC熱敏電阻制成的加熱器為電動汽車車室內供暖時，雖然具有恒溫發熱、無明火、溫升速度快、成本低、使用壽命長、綠色環保、不需要控制系統等優點，且不需要改動暖風機總成的殼體，但是能耗較高。

 2、采用電機冷卻液余熱，同時輔助PTC加熱器取暖  電動汽車在行駛過程中，需要對驅動電機進行冷卻，因此可采用與傳統內燃機汽車相類似的取暖方法，即利用電機冷卻液的余熱來提高車室內的環境溫度。當冷卻液的余熱無法滿足車室內取暖的要求時，此時再輔以PTC加熱器取暖。  由此可知，采用此方法為電動汽車的車室內供熱時，在PTC加熱器不工作的情況下，幾乎不消耗電能，但是需要增加一些管路、閥門、加熱器等部件，同時還需要對控制系統進行重新設計。 

 3、采用空調座椅取暖  當直流電通過不同導體組成的閉合回路時，除了產生不可逆的焦耳熱之外，還會在不同導體的接頭處出現吸熱或放熱現象，此現象稱為珀耳帖效應。根據珀耳帖效應制成的熱電空調系統，通過對電流的控制，可實現對特定區域進行加熱或降溫。如果將熱電空調系統通過一定的方法排列放置于座椅內部，則構成了空調座椅系統。  

4、熱泵空調系統取暖  熱泵是利用少量高品味的能源使熱量由低溫熱源流向高溫熱源的節能裝置，采用同一套設備即可實現制冷與取暖功能。如果利用熱泵空調系統來提高電動汽車的車室內溫度，則能以較少的能量滿足取暖的要求。適用于電動汽車車室內環境調節的熱泵空調系統，可在原車的空調系統上直接改裝。  當熱泵空調系統處于制冷模式下工作時，從壓縮機排出的高溫高壓過熱工質首先經四通換向閥進入車室外換熱器(制冷模式下為冷凝器)中，工質在冷凝器中將攜帶的熱量散失到車室外環境中，變為中溫高壓的過冷液體。接著工質流過節流機構，變為低溫低壓的氣液混合物后進入車室內換熱器(制冷模式下為蒸發器)中。工質在蒸發器中蒸發吸熱變為低溫低壓的氣態，從而將車室內的熱量帶入到熱泵空調系統中，與此同時，也降低了車室內的環境溫度，實現制冷功能。Z后在壓縮機的抽吸作用下，工質經四通換向閥回到壓縮機中。在壓縮機的作用下，變為高溫高壓的氣態工質，完成一次循環。  當熱泵空調系統處于制熱模式下工作時，在壓縮機的抽吸和壓縮作用下，車室外換熱器(制熱模式下為蒸發器)中的低溫低壓的氣態工質經四通換向閥進入壓縮機，經壓縮后變為高溫高壓的過熱氣態經四通換向閥的另一通道進入車室內換熱器(制熱模式下為冷凝器)。工質在冷凝器中將攜帶的熱量傳遞到車室內，從而提高車室內的環境溫度，與此同時，工質變為中溫高壓的過冷液體。從冷凝器排出的工質經節流機構后，其溫度和壓力進一步降低，變為低溫低壓的氣液混合態后進入蒸發器中蒸發吸熱，從而將環境中的熱量帶入熱泵空調系統中。

由能量守恒定律可知，處于制熱模型下工作的熱泵空調系統，車室內得到的熱量為工質從車室外吸收的熱能與壓縮機功耗之和，因此系統的能效比較高。  通過對電動汽車冬天取暖方法的比較可知，采用熱泵空調系統來提高車室內溫度時具有明顯的優點。這主要是因為：熱泵空調系統的能效比高，在車室內冷/熱負荷相同的情況下能以相對較少的電能滿足取暖/制冷的要求，且一套設備可實現制冷與取暖功能雙重功能。另外，熱泵空調系統可在原有空調系統的基礎上進行改裝，對整車的改動較少。

電動汽車的PTC加熱器的應用由PTC加熱器、空氣能輔助加熱器生產銷售廠家青島瓦特電器有限公司，本公司是一家專業從事PTC陶瓷材料及PTC加熱器組件的研制、開發和生產的高科技企業，年生產能力達150萬套。憑借專注專業的態度，我們多年來始終在PTC材料領域不斷鉆研，陸續開發出適應市場需要的產品。我們不斷改進工藝、完善設施，現已經形成了完整的PTC加熱器生產線，具備充分的檢測能力。近幾年來我們一直致力于推廣PTC產品在空調及電熱器具中的應用，通過合理選材設計了表面絕緣型、低熱阻散熱條的PTC加熱器，率先開發了內置過熱保護型支架結構，更好地保證了產品的電氣性能，提高安全運行的可靠性。產品還被廣泛應用于列車空調加熱、風力發電機艙加熱、風幕機加熱、醫療系統加熱、驅蚊器加熱、及水加熱等領域。

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