Klimaanlage und Heizung für Elektrofahrzeuge
Im Winter benötigen reine Elektrofahrzeuge eine zusätzliche Hilfswärmequelle zum Heizen, da kein Motor als ausreichende Heizwärmequelle zur Verfügung steht. Derzeit werden PTC-Heizungen häufig in Marktanwendungen zum Beheizen reiner Elektrofahrzeuge eingesetzt, ihre Heizenergieeffizienz ist jedoch nicht hoch. Er kann größer als 1 sein und nur 0,8 bis 0,95 erreichen, was einen großen Einfluss auf die Reichweite reiner Elektrofahrzeuge hat. Wärmepumpen-Klimaanlagen haben einen höheren Heizenergiewirkungsgrad als PTC-Heizungen, was die Kältebeständigkeit reiner Elektrofahrzeuge im Winter verbessern kann. Daher sind Wärmepumpen-Klimaanlagen die bessere Wahl für die Heizung und Klimatisierung von reinen Elektrofahrzeugen.
Viele Wissenschaftler haben Untersuchungen zur Leistung reiner Wärmepumpensysteme für Elektrofahrzeuge durchgeführt, die meisten von ihnen konzentrieren sich jedoch auf Einzelluft-Wärmepumpensysteme und Hybrid-Wärmepumpensysteme für Elektrofahrzeuge, ohne die Verwendung anderer Wärmequellen in Betracht zu ziehen. Obwohl reine Elektrofahrzeug-Wärmepumpen-Klimaanlagen eine relativ hohe Heizenergieeffizienz aufweisen, verbrauchen sie dennoch die Energie der Leistungsbatterie. Wenn die Abwärme des Motors zur Unterstützung der Heizung hinzugefügt werden kann, wird der Energieverbrauch der Leistungsbatterie effektiv gesenkt und die Reichweite erhöht.
Der externe Wärmetauscher der Wärmepumpen-Klimaanlage ist vereist, wenn sie im Winter in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit betrieben wird, was die Heizleistung der Klimaanlage beeinträchtigt. Es handelt sich um ein Problem, das beim Einsatz der Wärmepumpen-Klimaanlage gelöst werden muss. Schließlich erhöht sich dadurch der Stromverbrauch des Kompressors, die Systemleistung verringert sich und in schweren Fällen kann es sogar zu einer Abschaltung kommen. Um die Arbeitseffizienz des Wärmepumpensystems im Winter zu verbessern, ist der Einsatz einer Wärmepumpen-Klimaanlage mit Abtaufunktion des externen Wärmetauschers erforderlich. Viele Wissenschaftler haben Untersuchungen zu Heißgas-Bypass- und Umkehrzyklus-Abtausystemen durchgeführt. Obwohl sie die Abtaufunktion schnell und effektiv realisieren können, ist die endgültige Energiequelle ihres Abtauens die zusätzliche Energieversorgung der Leistungsbatterie, wodurch die Abtauung bis zu einem gewissen Grad reduziert wird. Wenn für die Reichweite reiner Elektrofahrzeuge die Restwärme des Motors reiner Elektrofahrzeuge sinnvoll für die Zusatzenteisung genutzt werden kann, wird die Leistung der Wärmepumpen-Klimaanlage effektiv verbessert und gleichzeitig die Reichweite beeinträchtigt reduziert.
