電動汽車輔助加熱系統分析

電動汽車輔助加熱系統分析

與傳統汽車相比，電動汽車具有無污染、低噪聲和節省能源等優點。與傳統汽車相似，電動汽車也需要創造一個舒適的駕駛和乘坐環境。通常，電動汽車制熱由專門的加熱裝置實現，由動力電池驅動。而在非常寒冷的條件下，加熱裝置所需的功率可能與驅動電動汽車所需的功率相同，這使得電動汽車在寒冷條件下的續駛里程大大降低。為了保證最小行駛里程和舒適性要求，只能增加動力電池的使用，使電動汽車成本增加。上述這些原因都限制了電動汽車的推廣。近些年，出現了一種利用相變材料（PCM）構建的輔助加熱系統，以解決電動汽車存在的問題。

PCM儲熱主要利用材料晶型之間的轉變和高分子支鏈在不同溫度下的轉變而吸熱或放熱。PCM受熱時脫去結合的水而吸收熱量；放熱時則吸收水分。利用PCM構建的輔助加熱系統稱之為ePATHS，其主要包含正溫度系數熱敏材料（PTC）加熱管和PCM儲熱管。應用時，PCM儲熱管與PTC加熱管連接，并將PCM儲熱管鋪設在電動汽車底板中，PTC加熱管置于動力電池上。PCM儲熱管與PTC加熱管內部包含流動乙二醇的絕緣管。通過乙二醇的流動將動力電池運行產生的化學熱傳遞到電動汽車內。該輔助加熱系統提供的熱能較少，因而需要與車載空調系統連接，輔助車載空調系統的運行。通過Matlab/ Simulink對ePATHS輔助加熱系統的性能進行仿真，仿真結果顯示，在10℃的環境下，僅使用ePATHS輔助加熱系統能夠在39.9min內將車內溫度升高至24℃。

Tim J.LaClair et al.SAE 2016-01-0244.

編譯：王祥