इलेक्ट्रिक वाहन एयर कंडीशनिंग सिस्टम की संरचना, सर्किट, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण, नियंत्रण प्रणाली और कार्य सिद्धांत
1. नई ऊर्जा से चलने वाले शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों के एयर कंडीशनिंग सिस्टम की संरचनात्मक संरचना
नई ऊर्जा से चलने वाले शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों का एयर कंडीशनिंग सिस्टम मूल रूप से पारंपरिक ईंधन वाहनों के समान ही होता है, जिसमें कंप्रेसर, कंडेंसर, इवेपोरेटर, कूलिंग फैन, ब्लोअर, एक्सपेंशन वाल्व और उच्च एवं निम्न दबाव वाली पाइपलाइन सहायक उपकरण शामिल होते हैं। अंतर यह है कि नई ऊर्जा से चलने वाले शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन के एयर कंडीशनिंग सिस्टम के मुख्य भाग - कंप्रेसर - में पारंपरिक ईंधन वाहन की तरह पावर सोर्स नहीं होता है, इसलिए यह केवल इलेक्ट्रिक वाहन की बैटरी से ही चलता है। इसके लिए कंप्रेसर में एक ड्राइव मोटर जोड़ना आवश्यक होता है, जो ड्राइव मोटर, कंप्रेसर और कंट्रोलर के संयोजन से बनता है, जिसे हम अक्सर इलेक्ट्रिक स्क्रॉल कंप्रेसर कहते हैं।
2. नई ऊर्जा से चलने वाले शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन के एयर कंडीशनिंग सिस्टम का नियंत्रण सिद्धांत
संपूर्ण वाहन नियंत्रक (CU) एयर कंडीशनर के AC स्विच सिग्नल, एयर कंडीशनर के प्रेशर स्विच सिग्नल, इवेपोरेटर तापमान सिग्नल, हवा की गति सिग्नल और परिवेश तापमान सिग्नल को एकत्रित करता है, और फिर CAN बस के माध्यम से नियंत्रण सिग्नल बनाता है और इसे एयर कंडीशनर नियंत्रक को भेजता है। इसके बाद एयर कंडीशनर नियंत्रक एयर कंडीशनर कंप्रेसर के उच्च वोल्टेज सर्किट को चालू/बंद करता है।
3. नई ऊर्जा से चलने वाले शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन के एयर कंडीशनिंग सिस्टम का कार्य सिद्धांत
नई ऊर्जा से चलने वाले इलेक्ट्रिक एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर, नई ऊर्जा से चलने वाले शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन एयर कंडीशनिंग सिस्टम का पावर सोर्स है। यहां हम नई ऊर्जा एयर कंडीशनिंग के रेफ्रिजरेशन और हीटिंग को अलग-अलग दिखाते हैं:
(1) नई ऊर्जा वाले शुद्ध विद्युत वाहनों की वायु कंडीशनिंग प्रणाली का प्रशीतन कार्य सिद्धांत
जब एयर कंडीशनिंग सिस्टम काम करता है, तो इलेक्ट्रिक एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर रेफ्रिजरेंट को रेफ्रिजरेशन सिस्टम में सामान्य रूप से प्रसारित करता है। इलेक्ट्रिक एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर लगातार रेफ्रिजरेंट को संपीड़ित करता है और उसे वाष्पीकरण बॉक्स में भेजता है। वाष्पीकरण बॉक्स में रेफ्रिजरेंट ऊष्मा को अवशोषित करता है और फैलता है, जिससे वाष्पीकरण बॉक्स ठंडा हो जाता है, और इस प्रकार ब्लोअर द्वारा प्रवाहित हवा ठंडी होती है।
(2) नई ऊर्जा वाले शुद्ध विद्युत वाहनों की वातानुकूलन प्रणाली का तापन सिद्धांत
परंपरागत ईंधन वाहनों का एयर कंडीशनिंग हीटिंग सिस्टम इंजन में उच्च तापमान वाले कूलेंट पर निर्भर करता है। गर्म हवा चालू होने के बाद, इंजन में मौजूद उच्च तापमान वाला कूलेंट गर्म हवा के टैंक से होकर गुजरता है, और ब्लोअर से निकलने वाली हवा भी गर्म हवा के टैंक से होकर गुजरती है, जिससे एयर कंडीशनर के आउटलेट से गर्म हवा बाहर निकलती है। लेकिन इलेक्ट्रिक वाहनों में इंजन नहीं होता, इसलिए वर्तमान में बाजार में मौजूद अधिकांश नए ऊर्जा वाहन हीट पंप या पीटीसी हीटिंग के माध्यम से हीटिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं।
(3) हीट पंप का कार्य सिद्धांत इस प्रकार है: उपरोक्त प्रक्रिया में, कम क्वथनांक वाला द्रव (जैसे एयर कंडीशनर में फ्रिऑन) थ्रॉटल वाल्व द्वारा विसंपीडन के बाद वाष्पीकृत होता है, कम तापमान वाले स्थान (जैसे कार के बाहर) से ऊष्मा अवशोषित करता है, और फिर कंप्रेसर द्वारा भाप को संपीड़ित करता है, जिससे तापमान बढ़ता है, अवशोषित ऊष्मा को कंडेंसर के माध्यम से मुक्त करता है और द्रवीकृत होकर वापस थ्रॉटल वाल्व में लौट आता है। यह चक्र ठंडे क्षेत्र से गर्म (आवश्यक ऊष्मा) क्षेत्र में लगातार ऊष्मा स्थानांतरित करता है। हीट पंप तकनीक 1 जूल ऊर्जा का उपयोग करके ठंडे स्थानों से 1 जूल (या यहां तक कि 2 जूल) से अधिक ऊर्जा को स्थानांतरित कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप बिजली की खपत में काफी बचत होती है।
(4) पीटीसी धनात्मक तापमान गुणांक (पॉजिटिव टेम्परेचर कोएफ़िशिएंट) का संक्षिप्त रूप है, जो सामान्यतः उच्च धनात्मक तापमान गुणांक वाले अर्धचालक पदार्थों या घटकों को संदर्भित करता है। थर्मिस्टर को चार्ज करने पर, प्रतिरोध गर्म होकर तापमान बढ़ाता है। पीटीसी, चरम स्थिति में, केवल 100% ऊर्जा रूपांतरण प्राप्त कर सकता है। अधिकतम 1 जूल ऊष्मा उत्पन्न करने के लिए 1 जूल ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हमारे दैनिक जीवन में उपयोग होने वाले इलेक्ट्रिक आयरन और कर्लिंग आयरन इसी सिद्धांत पर आधारित हैं। हालांकि, पीटीसी हीटिंग की मुख्य समस्या बिजली की खपत है, जो इलेक्ट्रिक वाहनों की ड्राइविंग रेंज को प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, 2 किलोवाट पीटीसी को पूर्ण क्षमता पर एक घंटे तक चलाने पर 2 किलोवाट-घंटे बिजली की खपत होती है। यदि कोई कार 100 किलोमीटर की यात्रा करती है और 15 किलोवाट-घंटे बिजली की खपत करती है, तो 2 किलोवाट-घंटे की खपत से ड्राइविंग रेंज में 13 किलोमीटर की कमी आएगी। उत्तरी क्षेत्र के कई कार मालिक शिकायत करते हैं कि इलेक्ट्रिक वाहनों की रेंज बहुत कम हो गई है, जिसका एक कारण पीटीसी हीटिंग की बिजली की खपत भी है। इसके अलावा, सर्दियों में ठंडे मौसम के दौरान, पावर बैटरी में पदार्थों की सक्रियता कम हो जाती है, डिस्चार्ज दक्षता अधिक नहीं होती है, और माइलेज में कमी आएगी।
नई ऊर्जा से चलने वाले वाहनों के एयर कंडीशनिंग के लिए पीटीसी हीटिंग और हीट पंप हीटिंग में अंतर यह है कि: पीटीसी हीटिंग = विनिर्माण ऊष्मा, हीट पंप हीटिंग = हैंडलिंग ऊष्मा।
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