Анализ управления температурным режимом в автомобиле -
Принцип водонагревателя PTC и анализ функций
Одно из преимуществПТК водонагревательСистема отопления заключается в том, что она наследует систему отопления бензиновых автомобилей, что устраняет необходимость модификации существующей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, что значительно снижает затраты на модификацию для автопроизводителей, производящих электромобили. Основные компоненты системы отопления водонагревателя PTC включают в себя: водонагреватель PTC, электрический водяной насос, камеру дегазации, водопроводные трубы и радиатор нагревателя. Камера дегазации в системе выполняет две функции:
(1) Снижение давления в системе: В процессе нагрева охлаждающая жидкость выделяет водяной пар, вызывая повышение давления в системе. Когда это давление превышает определенный порог, выпускной клапан в камере дегазации открывается, выпуская водяной пар в атмосферу, тем самым снижая давление в системе.
(2) В процессе циркуляции воды в системе может возникнуть утечка охлаждающей жидкости, которую можно пополнить, используя охлаждающую жидкость, хранящуюся в камере дегазации.
I. Анализ состава системы
Нагревательным элементом водонагревателя PTC является термистор PTC. Термисторы PTC изготовлены из полупроводникового материала с положительным температурным коэффициентом. Их можно разделить на термисторы PTC на керамической-основе и термисторы PTC на основе полимера-[20]. Термисторы PTC на основе керамики- представляют собой полупроводниковые материалы с определенной проводимостью, в которых в качестве основных компонентов используются BaTiO3 или V3O3 и небольшое количество добавленных донорных элементов, которые смешиваются и спекаются. Термисторы PTC на основе полимеров- представляют собой полимерные материалы, образованные путем объединения органических полимеров (например, полиэтилена) в качестве матрицы и включения проводящих наполнителей, таких как технический углерод, графит или металлический порошок, а также оксидов металлов. В этой системе используется керамический PTC, который обладает преимуществами нагрева при постоянной температуре, отсутствия открытого пламени, высокой термической эффективности и длительного срока службы. Удельное сопротивление термисторов PTC увеличивается с повышением температуры. Когда температура превышает температуру Кюри, удельное сопротивление внезапно увеличивается, что приводит к уменьшению мощности нагрева, тем самым достигая функции постоянной температуры.
II. Функциональный анализ системы
1) Технология плавного запуска
В начале запуска-нагреватель работает на низкой мощности, а затем рабочий цикл ШИМ постепенно увеличивается для медленного увеличения мощности. Цель состоит в том, чтобы эффективно уменьшить ущерб, вызванный пусковым током в цепи и аккумуляторе, тем самым уменьшая количество сбоев контроллера и продлевая срок службы аккумулятора.
2) Широкое рабочее напряжение
Напряжение аккумулятора электромобиля не является постоянным; выходное напряжение уменьшается по мере разрядки аккумулятора. Водонагреватель, разработанный в этой статье, предназначен для нормальной работы в широком диапазоне напряжений (400 В постоянного тока- 600 В постоянного тока), а его нагревательный эффект не зависит от изменений напряжения, что обеспечивает стабильный нагрев во время работы.
3) Линейное регулирование мощности
Переключение нагревательного элемента PTC в нагревателе контролируется IGBT (устройством с индуктивной связью). Выход схемы управления IGBT подключен к водонагревателю нагрузки, а вход подключен к сигналу ШИМ. Мощность водонагревателя регулируется изменением скважности ШИМ-сигнала. Контроллер постоянно регулирует мощность обогревателя для быстрого и стабильного повышения температуры в салоне на основе обратной связи в-времени от датчиков температуры воды и температуры в салоне автомобиля. Такое линейное регулирование мощности похоже на регулирование кондиционера с регулируемой частотой, что делает его более энергоэффективным-.
4) Диагностика неисправностей CAN
При неисправности обогревателя, например, при повреждении нагревательного элемента, неработающем электрическом водяном насосе-или отказе модуля связи CAN, система управления может отображать информацию о неисправности на панели дисплея, чтобы предупредить пользователя и отключить высокое напряжение от обогревателя, прекращая нагрев.
5) Управление защитой группы нагревательных элементов
Когда один нагревательный элемент выходит из строя, он отключается, в то время как другие нагревательные элементы продолжают работать нормально, предотвращая остановку всего нагревателя и повышая эффективность.
