نظام تكييف الهواء والتدفئة للسيارات الكهربائية
في فصل الشتاء، تحتاج السيارات الكهربائية النقية إلى مصدر حرارة إضافي إضافي للتدفئة، وذلك لعدم وجود محرك يوفر مصدر حرارة تدفئة كافيًا. في الوقت الحالي، تُستخدم سخانات PTC بشكل شائع في تطبيقات السوق لتسخين السيارات الكهربائية النقية، لكن كفاءة طاقة التدفئة الخاصة بها ليست عالية. قد يكون أكبر من 1، ويمكن أن يصل فقط إلى 0.8~0.95، وهو ما له تأثير كبير على نطاق إبحار المركبات الكهربائية البحتة. تتمتع مكيفات الهواء ذات المضخة الحرارية بنسبة كفاءة طاقة تسخين أعلى من سخانات PTC، والتي يمكن أن تحسن القدرة على التحمل لدرجات الحرارة المنخفضة للسيارات الكهربائية النقية في الشتاء. ولذلك، أصبحت مكيفات الهواء ذات المضخات الحرارية خيارًا أفضل لتدفئة وتكييف الهواء في المركبات الكهربائية.
أجرى العديد من العلماء أبحاثًا حول أداء أنظمة المضخات الحرارية للمركبات الكهربائية النقية، لكن معظمهم يركز على أنظمة المضخات الحرارية ذات مصدر حرارة الهواء الواحد وأنظمة المضخات الحرارية للمركبات الكهربائية الهجينة، دون النظر في استخدام مصادر الحرارة الأخرى. على الرغم من أن مكيفات الهواء ذات المضخة الحرارية للمركبات الكهربائية النقية تتمتع بكفاءة طاقة تسخين عالية نسبيًا، إلا أنها لا تزال تستهلك طاقة بطارية الطاقة. إذا أمكن إضافة الحرارة المهدرة للمحرك للمساعدة في التسخين، فسوف يقلل ذلك بشكل فعال من استهلاك الطاقة لبطارية الطاقة ويزيد من نطاق الإبحار.
يتجمد المبادل الحراري الخارجي لمكيف الهواء بمضخة الحرارة عند تشغيله في درجة حرارة منخفضة وبيئة رطبة في الشتاء، مما يؤثر على أداء التدفئة لنظام تكييف الهواء. إنها مشكلة يجب حلها عند استخدام نظام تكييف الهواء بمضخة الحرارة. وأخيرًا، سيؤدي ذلك إلى زيادة استهلاك وحدة الضاغط للطاقة، وتقليل أداء النظام، وحتى التسبب في إيقاف التشغيل في الحالات الشديدة. من أجل تحسين كفاءة عمل نظام المضخة الحرارية في فصل الشتاء، من الضروري استخدام نظام تكييف الهواء بمضخة حرارية مع وظيفة إزالة الجليد للمبادل الحراري الخارجي. أجرى العديد من العلماء أبحاثًا حول تجاوز الغاز الساخن وخطط إزالة الجليد بالدورة العكسية. على الرغم من أنهم يستطيعون تحقيق وظيفة إزالة الجليد بسرعة وفعالية، إلا أن مصدر الطاقة النهائي لإزالة الجليد هو مصدر الطاقة الإضافي لبطارية الطاقة، مما يقلل من إزالة الجليد إلى حد ما. بالنسبة لمجموعة الرحلات البحرية للسيارات الكهربائية النقية، إذا كان من الممكن استخدام الحرارة المتبقية لمحرك السيارات الكهربائية النقية بشكل معقول في إزالة الجليد المساعدة، فسيتم تحسين أداء نظام تكييف الهواء بالمضخة الحرارية بشكل فعال بينما سيكون التأثير على نطاق الرحلة أقل مخفض.
