暑い夏でも寒い冬でも、車のエアコンは私たち車好きにとって欠かせないものです。特に窓が曇ったり霜が降りたりする時はなおさらです。エアコンが素早く曇りや霜を取り除く能力は、運転の安全性に大きく影響します。燃料エンジンを持たない電気自動車には暖房用の熱源がなく、コンプレッサーもエンジンの駆動力で冷却を行うことができません。では、純粋な電気自動車はどのようにしてエアコンの冷暖房機能を実現しているのでしょうか？詳しく見ていきましょう。
01 空調冷却システムの構成要素
エアコン冷却システムの構成要素には、電動コンプレッサー、コンデンサー、圧力センサー、電子膨張弁、蒸発器、エアコン用硬質配管、ホース、制御回路などが含まれます。
コンプレッサー：
低温・低圧の気体冷媒を取り込み、高温・高圧の液状冷媒ガスに圧縮する。圧縮中、冷媒の状態は変化しないが、温度と圧力が連続的に上昇し、過熱ガスが形成される。
コンデンサー：
凝縮器は専用の冷却ファンを用いて、高温高圧の冷媒の熱を周囲の空気に放散し、冷媒を冷却します。この過程で、冷媒は気体から液体へと変化し、高温高圧状態になります。
膨張弁：
高温高圧の液状冷媒は、蒸発器に入る前に膨張弁を通過して流量を絞り、圧力を下げます。このプロセスの目的は、冷媒を冷却・減圧し、流量を調整して冷却能力を制御することです。冷媒は膨張弁を通過する際に、高温高圧の液状状態から低温低圧の液状状態へと変化します。
蒸発器：
膨張弁から送られてきた低温・低圧の液状冷媒は、蒸発器内で周囲の空気から大量の熱を吸収します。この過程で、冷媒は液体から低温・低圧の気体へと変化します。そして、この気体は圧縮機に吸い込まれ、再び圧縮されます。
冷却原理の観点から見ると、電気自動車のエアコンシステムは基本的に従来の燃料自動車と同じです。主な違いは、エアコンコンプレッサーの駆動方式にあります。従来の燃料自動車では、コンプレッサーはエンジンのベルトプーリーによって駆動されますが、電気自動車では、電子制御によってモーターが駆動され、そのモーターがクランクシャフトを介してコンプレッサーを駆動します。
02 空調暖房システム
加熱源は主にPTC（正温度係数）ヒーターによって得られます。純電気自動車には、一般的に空気加熱用PTCモジュールと水加熱用PTCモジュールの2種類があります。PTCは半導体サーミスタの一種で、温度上昇に伴って抵抗が増加するという特徴があります。一定電圧下では、PTCヒーターは低温では急速に加熱され、温度が上昇するにつれて抵抗が増加し、電流が減少するため、PTCの消費エネルギーが減少し、比較的一定の温度を維持します。
空気加熱PTCモジュールの内部構造：
図に示すように、コントローラ（低電圧／高電圧駆動モジュールを含む）、高圧／低圧ワイヤハーネスコネクタ、PTC加熱抵抗膜、熱伝導性絶縁シリコンパッド、および外殻から構成される。
空気加熱PTCモジュールとは、PTCを車室内の暖房システムの中核に直接設置する方式を指します。車室内の空気は送風機によって循環され、PTCヒーターによって直接加熱されます。空気加熱PTCモジュール内部の発熱抵抗膜は高電圧で駆動され、VCU（車両制御ユニット）によって制御されます。
03 電気自動車の空調システムの制御
電気自動車のVCU（電圧制御ユニット）は、エアコンスイッチ、エアコン圧力スイッチ、蒸発器温度、ファン速度、および外気温からの信号を収集します。処理と計算の後、制御信号を生成し、CANバスを介してエアコンコントローラに送信します。エアコンコントローラは、図に示すように、エアコンコンプレッサの高電圧回路のオン/オフを制御します。
以上で、電気自動車の空調システムに関する概要説明を終わります。お役に立てましたでしょうか？毎週、より専門的な情報をお届けするYiyi New Energy Vehiclesをフォローしてください。
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投稿日時：2023年9月13日
