Будущее не за горами: электрические компрессоры кондиционера DENSO
Гибридные и электромобили отвоевывают себе все больше места на дорогах. Многие системы таких автомобилей приходится конструировать с серьезной оглядкой на новую силовую установку. К числу таких систем относится и система кондиционирования. В гибридных и электрических автомобилях она должна охлаждать не только салон автомобиля, но и тяговую аккумуляторную батарею. Поэтому к надежности системы кондиционирования для электромобилей предъявляются особые требования — при выходе кондиционера из строя продолжать поездку может быть опасно из-за риска перегрева батареи.
Принцип работы и устройство
Обычные компрессоры приводятся в действие ременным приводом от двигателя. Однако электромобили таким приводом не обладают, а бензиновый двигатель гибрида нельзя нагружать еще и вращением приводного компрессора. Поэтому с 2003 г. компания DENSO производит электрические компрессоры кондиционера как раз для электромобилей и гибридов.
Такой компрессор состоит из:
— Узла компрессора, сжимающего хладагент. Используется компрессор спирального типа.
— Электродвигателя переменного тока для приведения компрессора в действие.
— Инвертора, питающего электродвигатель. Инвертор преобразует постоянный ток от высоковольтной аккумуляторной батареи в переменный ток для питания электродвигателя. Электронный блок управления (ЭБУ) системы кондиционирования подает управляющие сигналы на инвертор для управления частотой вращения электрического компрессора. В последнем поколении электрических компрессоров DENSO инвертор встроен в электродвигатель, что уменьшает вес и размеры компонента, а значит, экономит подкапотное пространство.
— Маслоотделителя. Компрессорное масло может снизить эффективность системы кондиционирования, поэтому для отделения масла из циркулирующего хладагента используется маслоотделитель.
Преимущества электрических компрессоров
Электрические компрессоры DENSO обладают рядом преимуществ, подходящих к концепции новейших силовых установок. Традиционный приводной компрессор вращается с постоянной частотой, зависящей от оборотов двигателя, которая часто бывает избыточна. Благодаря электронному управлению оборотами электродвигателя электрический компрессор работает только тогда, когда он нужен, и ровно настолько, насколько нужен.
Это в значительно меньшей степени отбирает мощность от двигателя и экономит заряд тяговой батареи на многих режимах работы кондиционера.
Такая «независимость» дает и второй серьезный плюс — возможность поддерживать комфортный климат в салоне даже во время стоянки с выключенным двигателем. А новейшая конструкция компрессора, разработанная DENSO, обеспечивает меньший уровень шума по сравнению с предыдущими моделями при неизменной холодопроизводительности.
Это способствует созданию комфортной атмосферы без раздражающего шума, что особенно актуально для практически бесшумных электромобилей.
Перспективы развития
Достоинства компрессоров кондиционера DENSO с электроприводом весьма очевидны, когда речь идет о гибридных авто и электромобилях. Не меньшим количеством плюсов такая конструкция обладает, будучи установленной на «мягкий» гибрид (с ременным приводом мотор-генератора).
Учитывая тот факт, что по прогнозам специалистов «мягкий» гибрид в ближайшие десятилетия вытеснит традиционный ДВС из-под капота легковых машин, можно с уверенностью сказать, что количество электрических компрессоров кондиционера будет только расти.
А как вы относитесь к набирающей ход электрификации? Когда-нибудь рассматривали для себя приобретение хотя бы гибридного автомобиля?
Кондиционер в электромобилях и гибридах: гайд по работе и сервису
Прямое назначение автокондиционера – охлаждать и осушать воздух в салоне. Но в случае с электромобилями и гибридами добавляется еще одна функция – защита высоковольтной батареи от перегрева. Именно этот фактор определяет особое значение системы кондиционирования в работе авто на электротяге.
Многие автолюбители не задумываются о том, как устроена и работает система автокондиционирования. Проще выбрать комфортную температуру, а остальное предоставить электронике. Но знание дает уверенность, а еще защищает от потери денег и времени. Поэтому, давайте разбираться, что такое климатическая установка, из каких частей она состоит и как работает.
Master Service Electro — cпециализированный сервисный центр для электромобилей и гибридов. Выполняем проверку системы кондиционирования гибридных автомобилей и авто на электротяге. Чтобы записаться на сервис, звоните → 0676943320.
Содержание:
Что такое климатическая установка
Климатическая установка системы кондиционирования – это электронный блок управления, который:
- отвечает за работу компрессора кондиционера,
- контролирует давление в высокой и низкой магистрали системы,
- анализирует данные с датчиков температур на испарителе, выходе из дефлектора, на входе в климатическую установку,
- распределяет комфортную температуру по салону автомобиля,
- выполняет терморегуляцию высоковольтной батареи в случае с электромобилем и гибридом.
Типы климатических установок
Существует несколько видов климатических установок.
Первый тип. Когда внешнее управление ограничивается несколькими опциями: использование рычага переключения с теплого воздуха на холодный, регулировка скорости вентилятора и контроль направления потока воздуха.
Второй тип. Более современная модель со встроенным датчиком температуры, кнопкой «Авто», отвечающей за температуру и распределение потоков воздуха по салону, скорость вентилятора.
Третий тип. Наиболее прогрессивная установка – климат-контроль, отвечающий за комфорт пассажиров, за всю температуру в салоне. Он автоматически определяет способ забора воздуха, отвечает за его качество. Такие климатические установки используются в электромобилях или гибридах премиального класса.
Климатическая система Tesla оснащена дополнительной функцией «Dog Mode». Когда вы оставляете внутри авто собаку или кота, программа активизирует обдув воздуха, подбирает комфортную температуру, защищая любимца от теплового удара, и выводит на дисплей сообщение «Мой хозяин скоро вернется» для всех окружающих.
Кондиционеры в электромобилях и гибридах
Как мы отметили ранее, система кондиционирования в электромобилях и гибридах, помимо охлаждения воздуха в салоне, регулирует температурный режим высоковольтной батареи. Другими словами, не дает ВВБ перегреваться.
Кроме классической системы внешнего охлаждения, существуют иные конструкции батарей:
- когда испарители (испарительные пластины) находятся внутри корпуса батареи – для таких электромобилей, как Nissan E-NV 200, BMW i3;
- когда процесс терморегуляции выполняет охлаждающая жидкость, которая прогоняется по контуру внутри батареи – распостраненный тип конструкции, используется в подавляющем большинстве электромобилей.
Система охлаждения батареи с помощью кондиционера работает автономно. Повлиять на ее функционирование нельзя. Поэтому важно вовремя проводить техническое обслуживание, чтобы убедится, что уровень хладагента в норме, как это написано в книге по эксплуатации либо в информационной таблице под капотом автомобиля.
Автокондиционер и его влияние на запас хода электромобиля
Автокондиционер – одна из трех причин расхода энергии высоковольтной батареи. Где первый – электродвигатель, второй – система кондиционирования, третий – работа сопутствующей электроники (свет в салоне, музыка и т.п.).
Если в автомобиле с ДВС компрессор кондиционера работает от приводного ремня, то в электромобиле функцию «приводящего в движение» выполняет высоковольтная батарея. Потребление компрессора кондиционера во время максимальных нагрузок составляет 1,5-2 кВт-час, в минимальном режиме – от 400 до 750 Вт-час.
Максимальные нагрузки включают в себя: охлаждение инвертора, батареи и салона электромобиля при внешней температуре выше 35°C.
Если прикинуть, что средний расход заряда в смешанном цикле составляет около 20 кВт-час на 100 км, то потеря 1,5-2 кВт-час для электромобиля с рабочей высоковольтной батареей не будет критичным. Экономить заряд на использовании кондиционера стоит лишь в том случае, когда ВВБ далеко не первой свежести и для поездки нужно «выжимать» из машины все, до последнего ватта.
Как понять, что автокондиционер неисправен
Базовый симптом – неспособность системы поддерживать заданную температуру. Вы устанавливаете комфортный режим, а электроника на него «не откликается». Возможно, проблема с компрессором кондиционера либо с блоком электронного управления.
- посторонние звуки при работе кондиционера,
- влага на полу со стороны пассажира,
- сигналы о перегреве высоковольтной батареи,
- самопроизвольное отключение компрессора,
- шум и шипение в салоне электромобиля,
- обрыв сигнала с датчика окружающей температуры.
Еще один симптом – неприятный запах из климатической установки. Это связано с размножением бактерий на испарителе.
Принцип такой: испаритель «отдает» холод, «забирая» на себя тепло, тем самым переходит точку росы и покрывается конденсатом. В каплях конденсата размножаются бактерии, попавшие с улицы. И в процессе их размножения и жизнедеятельности выделяется неприятный запах.
Все эти симптомы устраняются в сервисном центре Master Service Electro.
Как и когда обслуживать систему кондиционирования
Существует мнение: если система работает, не стоит ей мешать. Но в случае с автокондиционированием – это заблуждение. Кондиционеры электромобилей и гибридов нуждаются в регулярном обслуживании и постоянном контроле, проверке на заполненность и протекание хладагента. Это поможет избежать дорогостоящего ремонта не только компрессора кондиционера, но и высоковольтных узлов.
Проверять систему кондиционирования электромобилей или гибридов рекомендуется в специализированных сервисных мастерских.
В наших статьях мы неоднократно упоминали, что сервисное обслуживание кондиционера необходимо проходить:
- весной – после паузы и перед использованием в максимальном режиме,
- осенью – после использования в максимальном режиме и перед паузой.
В идеале выполнять проверку до обнаружения тревожных симптомов.
Для справки. Система кондиционирования электромобиля и гибрида требует определенных навыков в работе, знания устройства узлов и, что немаловажно, специалист должен иметь допуск электробезопасности к работе с оборудованием до 1000 вольт. Выбирая автосервис для ТО кондиционеров электромобилей и гибридов, обращайте внимание на специализацию мастеров. Требуйте гарантию.
Master Service Electro рекомендует во время сервисных работ с системой кондиционирования электротранспорта использовать качественные комплектующие, хладагенты, масла и расходные материалы.
Что входит в сервис кондиционеров электромобилей и гибридов
В базовый пакет сервиса кондиционеров электромобилей и гибридов входит:
- диагностика всех узлов системы кондиционирования – раз в полгода
- контроль уровня хладагента, тесты на утечку, замена хладагента с последующей вакуумизацией системы – раз в полгода,
- замена воздушного фильтра с прочисткой решетки радиатора – каждые полгода,
- диагностика компрессора кондиционера – если есть потребность.
В Master Service Electro есть уникальный стенд MS 112 для диагностики компрессоров кондиционеров электромобилей и гибридов. Это внутренняя разработка наших инженеров из отдела Оборудования.
Использование климатической установки в жаркий период времени снизит нагрузку на организм водителя, поможет сконцентрировать внимание. А чтобы использование кондиционера влияло на заряд батареи минимально – необходимо вовремя проходить соответствующий сервис.
Master Service Electro – специализированный сервисный центр для электромобилей и гибридов. Выполняем проверку системы кондиционирования гибридных автомобилей и авто на электротяге. Чтобы записаться на сервис, звоните – 0676943320.
Как работает кондиционер в электромобиле
Для начала вспомним, за счёт чего в машине нагревается салон. На автомобилях с ДВС система обогрева устроена невероятно просто – она работает за счёт системы охлаждения бензинового или дизельного двигателя. Горячая охлаждающая жидкость, проходящая через рубашку блока цилиндров мотора, движется по патрубкам в радиаторы — основной (системы охлаждения двигателя) и радиатор отопителя (который находится в салоне автомобиля). Через последний небольшим вентилятором прогоняется поступающий в салон автомобиля воздух. Подогретые горячим радиатором воздушные потоки распределяются по воздуховодам и создают внутри автомобиля комфортную температуру.
Почти никакого дополнительного расхода энергии такое устройство не требует. Всё, что нужно, — запитать электричеством вентиляторы обдува. В некоторых случаях – помочь машине прогреть салон за счёт электрических подогревателей, работающих в момент, когда мотор ещё слишком холоден. Перерасход бензина или дизеля получается ничтожным. Необходимая для продувки воздуха через радиатор электроэнергия получается автономно – от связки генератор/аккумулятор.
В случае с электрокарами всё обстоит куда сложнее. Никакого двигателя внутреннего сгорания в них попросту нет, а значит, получить источник почти халявного тепла не так-то просто. Электромотор при работе выделяет ничтожное количество тепла – взять с него почти нечего. Конечно, можно нашпиговать автомобиль электрическими спиралями. Вот только питаться они будут от всё той же тяговой батареи, сокращая величину и без того небольшого выбега на одной зарядке. К примеру, на популярном американском электрокаре Tesla Модель S на отопление салона при холодной трансмиссии путём нагрева резистивных нагревателей идёт до 6 кВт. Чудовищная цифра!
Впрочем, и у электрокаров есть свои фишки. На той же самой Tesla после нагрева трансмиссии отопление салона происходит посредством циркуляции охлаждающей жидкости. По аналогии с обычными автомобилями, забирается вторичное тепло, полученное от двигателя и преобразователя. Уже это даёт гигантскую разницу в потребляемой системой мощности – для поддержания температуры в салоне требуется 1-2 кВт электроэнергии.
Разумеется, и такая система вряд ли тянет на звание инновационной, совершенной и эффективной. Она в любом случае проигрывает системе отопления любого обычного автомобиля, работающего на бензине или дизеле, поскольку потребляет изрядный процент заряда батареи.
Вот почему в более совершенных электрокарах используется иная схема отопления, которую уже можно отнести к разряду инновационных. Работает она по принципу теплового насоса. Энергия для обогрева салона берётся не только от батареи или двигателя, но и извне. Вернее, из воздуха. Даже холодный забортный воздух, как известно, обладает некоторым запасом энергии, которую можно применить на благо.
Функционирует система следующим образом. Холодный газообразный теплоноситель сжимается компрессором до высокого давления – его температура растёт. Затем сжатый теплоноситель идёт в радиатор отопителя и отдаёт тепло в салон. После этого теплоноситель проходит через расширительный клапан, в результате чего его температура вновь резко падает. Охлаждённый теплоноситель разделяется сепаратором на жидкую и газообразную фракции. Газовая часть становится экстремально холодной, после чего попадает в теплообменник, обдуваемый забортным воздухом. Часть тепловой энергии наружного воздуха абсорбируется. После этого теплоноситель опять сжимается компрессором и передаёт тепло в салон. Цикл происходит замкнуто.
Иными словами, это то же самое, что и обычный кондиционер. Правда, работает он как бы наоборот. Электрической энергии для реализации данной схемы нужно относительно немного. Это увеличивает запас хода электрокара при включённой печке и снижает нецелевые потери электрической энергии. Тепловой насос есть, к примеру, на Tesla Model Y. А вот в Model S, Model X и Model 3 отыскать его, увы, не получится.
Существуют и другие, не менее интересные технологии прогрева салона электрокара. Немецкий бренд BMW, к примеру, уверен, что решить проблему может инфракрасное отопление. С его помощью согреваются, прежде всего, сами пассажиры, а не окружающие их предметы. Направленные лучи тепла действуют на людей: согреться можно всего за одну минуту. Тепловая энергия переносится только в том случае, если электромагнитная волна столкнется с предметом. По сравнению с воздушным отоплением инфракрасное отопление экономичнее на 30%. Как самостоятельная система инфракрасное отопление использоваться вряд ли может, однако как вспомогательная — вполне.
Как работает кондиционер в электромобиле?
Компрессор нагнетает газообразный хладагент и направляет хладагент в змеевик конденсатора наружного блока. Большой вентилятор прогоняет наружный воздух через змеевик конденсатора, позволяя воздуху поглощать тепловую энергию из дома и высвобождать ее наружу. В ходе этого процесса хладагент снова превращается в жидкость.
В электромобилях используются свечи зажигания?
В транспортных средствах, работающих на газе, свечи зажигания играют важную роль в запуске процесса сгорания топлива, который приводит автомобиль в движение. Но электромобили используют аккумулятор для питания своих электродвигателей и вращения колес автомобиля, поэтому свечи зажигания не нужны.
Почему зарядка постоянным током быстрее, чем переменным?
Зарядка постоянным током для электромобилей В отличие от зарядных устройств переменного тока, зарядное устройство постоянного тока имеет преобразователь внутри самого зарядного устройства. Это означает, что он может подавать питание непосредственно на автомобильный аккумулятор и не нуждается во встроенном зарядном устройстве для его преобразования. Зарядные устройства постоянного тока больше, быстрее и являются захватывающим прорывом, когда речь идет об электромобилях.
Почему постоянный ток не используется в домах?
Постоянный ток в домашних условиях не используется, так как при одном и том же значении напряжения постоянный ток более смертоносен, чем переменный, так как постоянный ток не проходит через ноль. Электролитическая коррозия больше связана с постоянным током. Катушки индуктивности постоянного тока более сложны. Требуются коммутаторы, электронные переключатели и щетки.
Зарядные устройства Tesla переменного или постоянного тока?
постоянный ток Батареи хранят энергию в виде постоянного тока, также известного как энергия постоянного тока. Бортовое зарядное устройство, встроенное в ваш автомобиль, справляется с этим, преобразовывая мощность переменного тока в энергию постоянного тока, чтобы ее можно было сохранить в аккумуляторе. Различные автомобили Tesla имеют разные возможности бортового зарядного устройства.
Используют ли зарядные устройства для телефонов постоянный или переменный ток?
Постоянный ток Розетки в вашем доме производят переменный ток, но зарядному устройству для телефона нужен постоянный ток.
Электроника работает от переменного или постоянного тока?
Почти все современные электронные устройства (мобильные телефоны, ноутбуки, цифровые часы и т. д.) используют батареи для хранения и резервного копирования, где мы знаем, что батареи не могут хранить переменный ток, а только постоянный ток. Именно по этим причинам в большинстве современных электронных схем, устройств и компонентов используется постоянный ток вместо переменного.
Почему в переменном токе нет потерь энергии?
Ответ: При постоянном токе магнитное поле остается постоянным и индуктивные потери отсутствуют. Причина, по которой переменный ток используется для распределения электроэнергии, заключается в том, что напряжение, величина и направление которого постоянно меняются, можно повышать и понижать с помощью трансформаторов.
Что делать, если в электромобиле разрядился заряд?
Если вы едете на электромобиле, и у него закончилась мощность, короткий и простой ответ таков: машина остановится, и вам нужно будет вызвать техпомощь на дороге, чтобы вас отбуксировали до ближайшей зарядной станции.
Суперчарджеры бесплатны?
Tesla возвращает свою скидку, а теперь и бесплатную Supercharging на праздники. Мы сообщили, что Tesla сделала это в Калифорнии во время праздников, и теперь она расширяет программу на большее количество штатов и зарядных станций в дни рождественских путешествий.
Микроволновая печь переменного или постоянного тока?
ДА! Для работы требуется переменный ток. Он имеет источник питания, который вырабатывает очень высокое напряжение для работы усилителя Klystron. Некоторым логическим схемам внутри микроволновки требуется постоянное напряжение для отображения и таймеров.
Телевизор работает от переменного или постоянного тока?
DC означает «постоянный ток», что означает, что ток течет только в одном направлении. Аккумуляторы и электронные устройства, такие как телевизоры, компьютеры и DVD-плееры, используют электричество постоянного тока — когда переменный ток входит в устройство, он преобразуется в постоянный. Типичная батарея обеспечивает около 1,5 вольт постоянного тока.
Почему переменный ток лучше постоянного?
Переменный ток дешевле в производстве и имеет меньшие потери энергии, чем постоянный ток при передаче электроэнергии на большие расстояния. Хотя для очень больших расстояний (более 1000 км) постоянный ток часто бывает лучше.
Какие устройства работают от сети переменного тока?
ПриложенияМобильные телефоны.ФонариD&D Dice Gauntlet на базе LilyPad.Телевизоры с плоским экраном (переменный ток идет в телевизор, который преобразуется в постоянный)Гибридные и электрические транспортные средства.
Почему постоянный ток предпочтительнее переменного?
Система постоянного тока имеет меньшую потенциальную нагрузку по сравнению с системой переменного тока при том же уровне напряжения. Следовательно, линия постоянного тока требует меньшей изоляции. В системе постоянного тока нет помех другим линиям связи и системам. В линии постоянного тока потери на корону очень малы по сравнению с линиями передачи переменного тока.