ЈезгроPTC грејач за електрична возилаОслања се на материјалне карактеристике PTC термистора са позитивним температурним коефицијентом, у комбинацији са системом напајања високим напоном и колом за управљање температуром електричних возила како би се постигло грејање. У суштини, електрична енергија се директно претвара у топлотну енергију, а затим се преноси у кабину или батерију кроз медијум (расхладна течност/ваздух). Има самоограничавајуће и саморегулишуће карактеристике током целог процеса, без потребе за додатним сложеним уређајима за контролу температуре, што га чини ефикасним и безбедним решењем за грејање возила са новим енергетским капацитетом.
Целокупан процес је подељен на два слоја: принципи основних материјала и стварни ток рада за аутомобилску употребу. Потоњи се може мало разликовати у зависности од сценарија примене (грејање кабине/грејање батерије). Главни ток рада за аутомобилску употребу јеPTC грејачи са течним хлађењем(размена топлоте расхладне течности), док мала количина грејања кабине користи ваздушно загрејане PTC грејаче (директна размена топлоте ваздухом). Следеће је респективно објашњено:
1, Основно језгро: Принцип загревања и самоограничавања температуре PTC термистора
Основни грејни елементПТЦ грејачје PTC керамички лим (полупроводничка керамика на бази баријум титаната допирана траговима реткоземних елемената), који је корен свих његових карактеристика:
Грејање: PTC керамички чипови формирају проводљиве путање са унутрашњим проводљивим зрнима при номиналном напону (високи напон једносмерне струје за аутомобилску употребу, као што је 300V+/400V+), генеришући Џулову топлоту када струја пролази, постижући директну конверзију електричне енергије у топлотну енергију са високом ефикасношћу грејања (близу 100%, без губитка енергије у конверзији);
Самоограничавајућа температура (карактеристика језгра): Када температура PTC керамичких чипова не достигне Киријеву температуру (критична температура материјала, генерално 120-180 ℃ за аутомобилску употребу), вредност отпора је веома мала, па долази до континуираног загревања великом струјом и великом снагом, што узрокује брзи пораст температуре;
Када температура пређе Киријеву температуру, унутрашњи проводни пут ће се брзо прекинути, а отпор ће се експоненцијално повећати (до 10 ³~10 ⁶ пута већи од отпора на собној температури). Према Омовом закону (P=U²/R), под константним напоном, снага грејања ће нагло опадати, а брзина загревања ће бити нижа од брзине дисипације топлоте. Температура ће се природно стабилизовати близу Киријеве температуре и неће наставити да расте, избегавајући суво сагоревање и прегревање од корена;
Самоопоравак: Када температура падне испод Киријеве температуре због расипање топлоте (као што је проток расхладне течности/ваздуха), отпор ће се брзо вратити у стање ниског отпора, наставити са грејањем велике снаге и постићи динамичку саморегулацију температурне снаге.
2, Главно решење за аутомобилску употребу: Радни процес течношћу хлађеног PTC грејача (универзално за грејање кабине/батерије)
Више од 90% електричних возила користи PTC грејаче под високим притиском, хлађене течношћу (компактна структура, равномерна размена топлоте, погодни за коло топлог ваздуха у кабини и коло за контролу температуре батерије), интегрисане у коло циркулације расхладне течности код возила са новим енергетским капацитетом. Грејање кабине и батерије се постиже само пребацивањем између различитих кола истог PTC система грејања. Основни процес је исти, подељен у четири корака:
Покретање напајања: Јединица за управљање возилом (VCU) возила шаље сигнал за покретање PTC грејачу на основу команде клима уређаја у кабини/сигнала сензора температуре батерије (ако је потребно загревање батерије испод 5 ℃), и истовремено повезује коло за напајање високонапонске батерије возила. Високонапонска једносмерна струја се доводи до PTC грејног елемента;
Конверзија електричне енергије у топлоту: PTC керамичке плоче брзо генеришу топлоту под високим напоном, достижући радну температуру у року од неколико секунди, а топлота се преноси у комору за одвођење топлоте/цев за размену топлоте PTC грејача;
Размена топлоте расхладне течности: Електронска водена пумпа система за управљање температуром возила покреће расхладну течност да циркулише у цевима за размену топлоте PTC грејача. Након апсорбовања топлоте из PTC грејног елемента, расхладна течност постаје расхладна течност високе температуре (обично 40-60 ℃, подешава се према потреби);
Пренос топлоте
Грејање кабине: Расхладна течност високе температуре улази у језгро топлог ваздуха унутар аутомобила, а вентилатор клима уређаја возила гура хладан ваздух кроз језгро топлог ваздуха. Хладни ваздух апсорбује топлоту расхладне течности и постаје врућ ваздух, који се затим шаље у аутомобил кроз отвор за ваздух ради грејања кабине;
Загревање батерије: Расхладна течност високе температуре директно се улива у коло плоче/размене топлоте хлађено водом батеријског пакета и равномерно загрева модул батерије кроз топлотну проводљивост, подижући температуру батерије на одговарајући опсег пуњења и пражњења (генерално 10-35 ℃), решавајући проблеме деградације издржљивости на ниским температурама и ограниченог пуњења и пражњења.
Додатак: Након што расхладна течност заврши размену топлоте, температура се смањује и затим се враћа назад до PTC грејача кроз цевовод да би поново апсорбовала топлоту, формирајући затворени циклус и континуирано грејање; Када кабина/батерија достигне циљану температуру, VCU искључује PTC напајање високим напоном и зауставља грејање.
3, Решење малих размера: Радни ток PTC грејача загрејаног ветром (користи се само за делимично грејање кабине)
Грејање кабине неких микро електричних возила и модела ниже класе користиће ваздушно хлађене PTC грејаче (без размене топлоте расхладне течности, директно загревање ваздуха), са једноставнијом структуром и основним процесом:
Високонапонски улазни PTC керамички грејни елемент директно генерише топлотну енергију;
Вентилатор клима уређаја дува хладан ваздух преко површине PTC грејног елемента, а хладни ваздух директно размењује топлоту са PTC керамичком плочом високе температуре, постајући врућ ваздух;
Врућ ваздух се директно убацује у кабину кроз отвор за ваздух како би се постигло брзо загревање.
Недостаци: Неравномерни пренос топлоте, склоност локалном загревању ваздуха и PTC грејни елемент директно контактира са ваздухом, што захтева већу отпорност на прашину и воду. Због тога се користи само за јефтине моделе малих аутомобила, а течно хлађење се користи за возила средње и високе класе са новом енергијом.
Време објаве: 30. јануар 2026.
