سیستم تهویه مطبوع خودرو برقی

این روزها که خودروسازان معروف دنیا سرعت طراحی و ساخت خودروهای برقی را به اوج‌ خود رسانده‌اند، دیگر موتورهای بنزینی و دیزلی کم کم باید میدان را ترک کنند. سوال پیش می‌آید که عملکرد سیستم تهویه مطبوع خودرو برقی چگونه است؟ سیستم‌ سرمایشی و گرمایشی این ماشین‌ها چطور کار می‌‌کند؟

سیستم تهویه مطبوع این خودرو مجموعه‌ای شامل سنسور فشار، کمپرسور الکتریکی، اواپراتور، شیر انبساط، شیلنگ، مدار کنترل، لوله‌های تهویه و... است. وظیفه این سیستم فقط تامین گرما یا سرمای داخل کابین نیست؛ سیستم تهویه مطبوع وظیفه دارد دمای باتری و سایر اجزای خودروی برقی را هم در حد مطلوبی نگه دارد. در این مقاله از مجله امداد کرمان موتور، با سیستم تهویه مطبوع خودروهای برقی آشنا می‌شویم.

انواع سیستم‌های تهویه در خودروهای برقی

در حقیقت، اصلی‌ترین فلسفه طراحی ماشین برقی، کاهش میزان مصرف سوخت و عدم وابستگی به سوخت‌های فسیلی بوده است. از طرف دیگر، مصرف برق آن‌ها هم باید بهینه باشد. پس سیستم تهویه مطبوع خودرو برقی باید طوری طراحی شده باشد که بر این مصرف انرژی اثر منفی نگذارد‌. در حال حاضر سیستم تهویه مطبوع خودرو برقی در دو نوع زیر دیده می‌شود:

سیستم تهویه مطبوع با پمپ حرارتی

پمپ‌های حرارتی تجهیزات بسیار کاربردی هستند که می‌توانند برای افزایش دمای فضای داخلی خودرو استفاده شوند. جالب است بدانید که کمپانی بزرگ تسلا، اجرای این فناوری را در کل مجموعه خودروهای خود آغاز کرده است. فناوری پمپ حرارتی با کمک اصل ترکیب انرژی بخاری‌های برقی و پمپ‌های حرارتی، کارایی فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهد.

در این نوع سیستم تهویه مطبوع، گاز پس از رسیدن به نقطه جوش، وارد کمپرسور خواهد شد. سپس دما و فشار آن بالا رفته و پس از ورود به کندانسور، به کابین وارد می‌شود. سپس با دمیده شدن گاز توسط فن، گرمای آن به کابین خودرو می‌رسد. اگر این فرآیند به صورت برعکس انجام شود، می‌تواند عمل خنک کردن را انجام دهد.

پمپ حرارتی باعث می‌شود سیستم تهویه مطبوع خودرو برقی، انرژی کمتری مصرف کند و وابستگی به انرژی‌های سنتی را کمتر می‌کند؛ پس ریسک انتشار گازهای گلخانه‌ای هم کمتر شده و در نهایت، محیط زیست با آسیب‌های ناشی از آلودگی خودرو روبرو نخواهد شد.

 یکی از مزایای مهم پمپ‌های حرارتی این است که کارکرد دو منظوره دارند و برای سرمایش و گرمایش مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین عملکرد انعطاف‌پذیری داشته و در تمام شرایط آب‌و‌هوایی، عملکرد خوبی از خود نشان می‌دهد. از طرف دیگر، پمپ حرارتی می‌تواند فرآیند تنظیم دما را با سرعت بالایی انجام داده و شرایط بهتری برای راننده و سرنشینان فراهم کند.

سیستم تهویه مطبوع سنتی و الکتریکی

نوع دیگر سیستم تهویه مطبوع خودرو برقی، سیستم‌های الکتریکی و سنتی نامیده می‌شوند که قلب آن‌ها، کمپرسور الکتریکی است. این سیستم نقش مهمی در حفظ راحتی کابین و بهینه‌سازی بهره‌وری انرژی دارد.

کمپرسورهای الکتریکی، کنترل سرعت متغیری را ارائه می‌کنند که همین موضوع، تنظیم دقیق بر اساس نیاز خودرو را امکان‌پذیر می‌کند. این انعطاف‌پذیری منجر به بهبود مدیریت انرژی و کاهش مصرف برق می‌شود.

در سیستم‌های گرمایشی ماشین‌های برقی، پیشرفت‌های قابل توجهی صورت گرفته است. در بعضی خودروها از نوعی موتور الکتریکی AC با ولتاژ بالا استفاده می‌شود‌. این ولتاژ گاهی بین ۲۰۰ تا ۴۰۰ ولت هم قرار می‌گیرد. این موتور برای کارکرد بهتر کولر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این موتور هم می‌تواند هماهنگ با کولر باشد و هم می‌تواند جداگانه کار کند. پس حتی در وقتی که پیشرانه روشن نیست هم می‌توان سیستم تهویه مطبوع را مورد استفاده قرار داد. البته این نوع سیستم در کاهش سریع شارژ باتری خودروهای برقی و برد ماشین اثر منفی می‌گذارد.

ساختار بعضی از سیستم‌های تهویه مطبوع سنتی، به بخاری ماشین‌های بنزینی و دیزلی شباهت دارد. مبدل‌های حرارتی باعث گرم شدن آب موجود در سیستم شده و گرمای خود را به بیرون منتقل می‌کنند. مهم‌ترین مزیت این سیستم این است که گرما را به تمام نقاط خودرو منتقل می‌کند؛ پس برای کابین‌های بزرگ هم مناسب است.

فناوری‌های نوین در سیستم تهویه خودروهای برقی

با گسترش استقبال از خودروهای برقی کاملا واضح است که خودروسازان تلاش می‌کنند امکانات آن‌ها را با کمک فناوی‌های نوین بهبود ببخشند. در حال حاضر چندین تکنولوژی جدید در سیستم تهویه مطبوع خودرو برقی امتحان شده است که در ادامه به دو مورد مهم اشاره خواهیم کرد:

استفاده از پنل‌های خورشیدی برای تامین انرژی تهویه

یکی از جدیدترین فناوری‌ها در سیستم تهویه مطبوع خودرو برقی، استفاده از پنل‌های خورشیدی است. در این فناوری برای تامین برق سیستم تهویه، از انرژی خورشیدی استفاده می‌شود. این پنل‌ها، عملکرد خود را از طریق سلول‌های فتوولتائیک (PV) انجام می‌دهند که سلول‌های خورشیدی نیز نامیده می‌شوند. به همین روش، برق کمپرسور و فن تامین خواهد شد.

پنل‌های خورشیدی مزایای زیادی دارند که یکی از مهم‌ترینشان، اثرات زیست‌محیطی آن‌ها است. این پنل‌ها از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی استفاده کرده و وابستگی خودرو به سوخت‌های قدیمی را کاهش می‌دهند. همچنین، پنل خورشیدی بدون موتور کار می‌کند؛ پس انتشار گازهای گلخانه‌ای به شدت کاهش پیدا می‌کند.

از طرف دیگر، پنل‌های خورشیدی عمل صرفه‌جویی در مصرف انرژی را به بهترین شکل ممکن انجام می‌دهند. پس هزینه‌های کلی استفاده از خودرو کاهش پیدا خواهد کرد. همچنین از آنجایی که سیستم‌های خورشیدی برای عملکرد خود به موتور خودرو برقی متکی نیستند، بار کمتری به این بخش وارد می‌شود. در نتیجه عملکرد خودرو بهتر شده و کمتر دچار خرابی خواهد شد.

به‌کارگیری هوش مصنوعی در کنترل تهویه مطبوع

اصلی‌ترین هدف هوش مصنوعی در سیستم‌ تهویه مطبوع خودرو برقی، کاهش میزان مصرف انرژی و هزینه‌های کلی است. یکی از کاربردهای مهمی که هوش مصنوعی در سیستم تهویه مطبوع دارد، تنظیم دما براساس الگوریتم‌ها است.

الگوریتم‌ها از داده‌هایی استفاده می‌کنند که توسط حسگرهای موجود در سیستم جمع‌آوری شده‌اند. اطلاعات به دست آمده به کنترل تهویه مطبوع ارسال می‌شود تا دما را براساس این داده‌ها تنظیم کند.

یکی دیگر از کاربردهای هوش مصنوعی در سیستم های تهویه مطبوع، مربوط به ترموستات‌های هوشمند است. این ترموستات‌ها معمولا از طریق وای فای کار می‌کنند و قابلیت کنترل از راه دور را دارند. اگر خارج از خودرو هستید و هوا ناگهان سرد شده است، می‌توانید از راه دور بخاری را روشن کنید تا پس از سوار شدن به اتومبیل، فضای کابین گرم باشد.

برخی از سیستم‌ها این توانایی را دارند که الگوی رفتاری شما را یاد گرفته و به صورت خودکار تنظیم شوند. البته ناگفته نماند که تکنولوژی هوش مصنوعی در حال پیشرفت است و هر روز ابعاد جدیدی را نمایان می‌کند.

جمع‌بندی

وقتی صحبت از خودروهای برقی می‌شود، مبحث سیستم تهویه مطبوع توجه خیلی از متقاضیان را جلب می‌کند. بدون وجود این سیستم، خودرو از کار می‌افتد؛ زیرا اجزای آن تحت تاثیر افزایش دما، خراب می‌شوند. در صورتی که خودروی برقی اصولی طراحی شود، از نظر استفاده از سیستم تهویه با هیچ مشکلی روبرو نخواهید شد.

در بین خودروسازان داخلی، همیشه نام کرمان موتور به عنوان یکی از سازندگان نمونه خودروهای برقی به چشم می‌خورد؛ زیرا با در نظر گرفتن کاربردی‌ترین سیستم‌های تهویه مطبوع، کارایی تولیدات خود را بهبود می‌بخشد. همچنین شما می‌توانید برای دریافت خدمات سرویس در محل کرمان موتور، با کارشناسان فنی کرمان موتور تماس بگیرید یا از طریق اپلیکیشن امداد کرمان موتور درخواست خدمات امدادی خود را ثبت کنید.

سوالات متداول

آیا استفاده از سیستم تهویه مطبوع در خودروهای برقی باعث کاهش برد خودرو می‌شود؟

از آنجایی که ساختار خودروهای برقی با ماشین‌های معمولی متفاوت است، چنین چیزی امکان‌پذیر است؛ اما باید بدانید که صرفا در مورد بعضی از سیستم‌های تهویه مطبوع مانند موتورهای الکتریکی با ولتاژ بالا صدق می‌کند.

چه تفاوتی بین تهویه مطبوع خودروهای برقی و بنزینی وجود دارد؟

در ماشین‌های بنزینی، یک سیستم احتراق داخلی وجود دارد که به راحتی، آب سیستم تهویه مطبوع را گرم می‌کند. در خودروهای برقی، سیستم احتراق داخلی وجود ندارد و گرمای مورد نیاز باید توسط موتور برقی تامین شود.