U core diRiscaldatore PTC EvSi basa nantu à e caratteristiche di u materiale di u termistore à coefficientu di temperatura pusitivu PTC, cumminatu cù u sistema di alimentazione à alta tensione è u circuitu di gestione termica di i veiculi elettrichi per ottene u riscaldamentu. Essenzialmente, l'energia elettrica hè cunvertita direttamente in energia termica, è poi trasferita à a cabina o à a batteria attraversu u mediu (refrigerante / aria). Hà caratteristiche autolimitanti è autoregulanti in tuttu u prucessu, senza a necessità di dispositivi di cuntrollu di temperatura cumplessi supplementari, ciò chì ne face una suluzione di riscaldamentu efficiente è sicura per i veiculi à nova energia.
U prucessu generale hè divisu in dui livelli: i principii di i materiali principali è u flussu di travagliu attuale per l'usu automobilisticu. Quest'ultimu pò varià ligeramente secondu u scenariu di l'applicazione (riscaldamentu di a cabina / riscaldamentu di a batteria). U principale per l'usu automobilisticu hèRiscaldatori PTC raffreddati à liquidu(scambiu di calore di refrigerante), mentre chì una piccula quantità di riscaldamentu di a cabina usa riscaldatori PTC riscaldati à aria (scambiu di calore direttu à l'aria). I seguenti sò spiegati rispettivamente:
1. Core di basa: Principiu di riscaldamentu è di temperatura autolimitante di u termistore PTC
L'elementu di riscaldamentu principale diRiscaldatore PTChè una lamina ceramica PTC (ceramica semiconduttore à basa di titanatu di bariu drogata cù elementi di terre rare in traccia), chì hè a radica di tutte e so caratteristiche:
Riscaldamentu: I chips ceramici PTC formanu percorsi conduttivi cù grani conduttivi interni à tensione nominale (alta tensione CC per usu automobilisticu, cum'è 300V + / 400V +), generendu calore Joule quandu a corrente passa, ottenendu una cunversione diretta di l'energia elettrica in energia termica cù una alta efficienza di riscaldamentu (vicinu à u 100%, senza perdita di cunversione energetica);
Temperatura autolimitante (caratteristica di u core): Quandu a temperatura di i chips ceramici PTC ùn righjunghje micca a temperatura di Curie (temperatura critica di i materiali, generalmente 120-180 ℃ per l'usu automobilisticu), u valore di resistenza hè assai chjucu, è si verifica un riscaldamentu continuu à alta corrente è alta putenza, chì face chì a temperatura aumenti rapidamente;
Una volta chì a temperatura supera a temperatura di Curie, u percorsu conduttivu internu si romperà rapidamente, è a resistenza aumenterà esponenzialmente (finu à 10³~10⁶ volte a resistenza à temperatura ambiente). Sicondu a lege d'Ohm (P=U²/R), sottu una tensione costante, a putenza di riscaldamentu diminuirà bruscamente, è a velocità di riscaldamentu serà inferiore à a velocità di dissipazione di u calore. A temperatura si stabilizzerà naturalmente vicinu à a temperatura di Curie è ùn continuerà micca à cresce, evitendu a combustione secca è u surriscaldamentu da a radica;
Autorecuperazione: Quandu a temperatura scende sottu à a temperatura di Curie per via di a dissipazione di u calore (cum'è u flussu di refrigerante / aria), a resistenza si riprenderà rapidamente à un statu di bassa resistenza, ripiglierà u riscaldamentu à alta putenza è ottenerà l'autoregulazione dinamica di a putenza di a temperatura.
2. Soluzione mainstream per l'usu automobilisticu: Prucessu di funziunamentu di u riscaldatore PTC raffreddato à liquidu (universale per u riscaldamentu di a cabina / batteria)
Più di u 90% di i veiculi elettrichi utilizanu riscaldatori PTC raffreddati à liquidu à alta pressione (struttura compatta, scambiu di calore uniforme, adatti per u circuitu di l'aria calda di a cabina è u circuitu di cuntrollu di a temperatura di a batteria), integrati in u circuitu di circulazione di u refrigerante di i veiculi à nova energia. U riscaldamentu di a cabina è di a batteria hè ottenutu solu cambiendu trà diversi circuiti di u listessu sistema di riscaldamentu PTC. U prucessu principale hè u listessu, divisu in quattru tappe:
Avvio di l'alimentazione: L'unità di cuntrollu di u veiculu (VCU) manda un signale di avviamentu à u riscaldatore PTC basatu annantu à u signale di cumandamentu di l'aria condizionata di a cabina / sensore di temperatura di a batteria (se a batteria hà bisognu di esse riscaldata sottu à 5 ℃), è à u listessu tempu cunnetta u circuitu di alimentazione di a batteria d'alta tensione di u veiculu. L'alimentazione CC d'alta tensione hè immessa in l'elementu riscaldante PTC;
Cunversione di l'elettricità in calore: e piastre ceramiche PTC generanu rapidamente calore sottu corrente d'alta tensione, righjunghjendu a temperatura di funziunamentu in pochi secondi, è u calore hè trasferitu à a camera di dissipazione di u calore / tubu di scambiu di calore di u riscaldatore PTC;
Scambiu di Calore di u Liquidu di Refrigerazione: A pompa d'acqua elettronica di u sistema di gestione termica di u veiculu face circulà u liquidu di refrigerazione in i tubi di scambiu di calore di u riscaldatore PTC. Dopu avè assorbitu u calore da l'elementu riscaldante PTC, u liquidu di refrigerazione diventa un liquidu di refrigerazione à alta temperatura (di solitu 40-60 ℃, aghjustatu secondu a dumanda);
Trasferimentu di calore
Riscaldamentu di l'abitaculu: U refrigerante à alta temperatura scorre in u core d'aria calda in l'internu di a vittura, è u ventilatore di l'aria condizionata di u veiculu spinge l'aria fredda attraversu u core d'aria calda. L'aria fredda assorbe u calore di u refrigerante è diventa aria calda, chì hè poi mandata in a vittura attraversu a presa d'aria per ottene u riscaldamentu di l'abitaculu;
Riscaldamentu di a batteria: U refrigerante à alta temperatura scorre direttamente in u circuitu di scambiu di calore / piastra raffreddata à acqua di u paccu di batteria, è riscalda uniformemente u modulu di batteria per via di a conduzione di u calore, aumentendu a temperatura di a batteria à un intervallu di carica è scarica adattatu (generalmente 10-35 ℃), risolvendu i prublemi di degradazione di resistenza à bassa temperatura è carica è scarica limitata.
Addendum: Dopu chì u refrigerante hà cumpletatu u scambiu di calore, a temperatura diminuisce è poi torna à u riscaldatore PTC attraversu a pipeline per assorbe di novu u calore, furmendu un ciclu chjusu è riscaldendu continuamente; Quandu a cabina / batteria righjunghje a temperatura di destinazione, u VCU interrompe l'alimentazione à alta tensione PTC è ferma u riscaldamentu.
3. Soluzione à piccula scala: Flussu di travagliu di u riscaldatore PTC riscaldatu da u ventu (utilizatu solu per u riscaldamentu parziale di a cabina)
U riscaldamentu di a cabina di certi veiculi microelettrici è mudelli di fascia bassa aduprerà riscaldatori PTC raffreddati à aria (senza scambiu di calore di refrigerante, riscaldendu direttamente l'aria), cù una struttura più simplice è un prucessu principale di:
L'elementu riscaldante ceramicu PTC d'entrata à alta tensione genera direttamente energia termica;
U ventilatore di l'aria condizionata soffia aria fredda nantu à a superficia di l'elementu riscaldante PTC, è l'aria fredda scambia direttamente u calore cù a piastra ceramica PTC à alta temperatura, diventendu aria calda;
L'aria calda hè mandata direttamente in a cabina per via di a surtita d'aria per ottene un riscaldamentu rapidu.
Svantaghji: Trasferimentu di calore irregulare, propensu à l'aria calda lucale, è l'elementu riscaldante PTC hè in cuntattu direttu cù l'aria, ciò chì richiede una resistenza più elevata à a polvere è à l'acqua. Dunque, hè adupratu solu per i mudelli di vitture chjuche à bassu costu, è u raffreddamentu à liquidu hè adupratu per i veiculi di nova energia di fascia media è alta.
Data di publicazione: 30 di ghjennaghju di u 2026
