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驾驶舱热管理亟需节能降耗 温控座椅系统“显神通”

导读: 汽车的中央暖通空调(HVAC)如今已逐渐成为新车的标配。这一产品在炎热或寒冷的季节,通过汽车空调系统调节驾驶舱内的温度,以保证车内人员的舒适性和安全性。

提到汽车节能,很多人的第一反应是涡轮增压、汽车轻量化等一些为业界所广泛讨论的节能技术,而除了这些以外,汽车中还有许多和热管理技术相关的部件与油耗、能耗息息相关,例如发动机、动力电池以及驾驶舱的热管理系统等等。

众所周知,发动机热管理之于传统燃油车以及动力电池热管理之于新能源汽车均具有十分关键的作用。而同样值得注意的是,无论是传统燃油车,还是新能源汽车,随着终端消费者对舒适性体验的需求不断攀升,驾驶舱的热管理都已成为必选项。与此同时,随着燃油及排放标准的日益严苛以及新能源汽车对于续航里程要求的提高,在节能降耗方面,驾驶舱热管理技术亦被赋予更多期望,相关技术正在不断更新换代以满足更高要求。那么,业界有何种成熟的驾驶舱热管理技术正在蔓延而我们却未意识到?

驾驶舱热管理亟需节能降耗 温控座椅系统“显神通”

汽车的中央暖通空调(HVAC)如今已逐渐成为新车的标配。这一产品在炎热或寒冷的季节,通过汽车空调系统调节驾驶舱内的温度,以保证车内人员的舒适性和安全性。有资料显示,尽管尚不清楚暖通空调在中国新车上的确切渗透率是多少,但在中国销售的大多数车型都已配备这一系统。不过,值得注意的是,尽管暖通空调是当前驾驶舱热管理使用较多的一种方式,但站在节能减排的角度来看,驾驶舱热管理还需要寻找更多更有效的方式。

对汽车有所了解的人都知道,在传统燃油车中,借助HVAC系统进行车内温度的调节会增加车辆的油耗。相关资料显示,根据美国国家可再生能源实验室(NREL)的一项研究,空调的使用占美国传统轻型汽车油耗的5.5%。根据中国路况测试不完全统计,暖通空调普遍增加了约10%的汽车油耗。由此可见车内空调系统之于汽车油耗的影响。

在新能源汽车中,暖通空调对于电池能源的消耗比率,即对纯电续航里程的影响,远远大于其对传统燃油车燃油消耗的影响。专注于汽车驾驶舱以及其它热管理系统研究的Gentherm捷温公司数据显示,开启中央空调会降低续航里程高达50%。因此,动力系统电动化程度越高,车载暖通空调所带来的影响也就越明显。

由此不难看出,当前的驾驶舱热管理系统还需要进一步优化,而这些优化又必须在不影响甚至是进一步提升驾乘人员舒适性体验的前提下进行。正是基于这一需求,温控座椅系统开始引发业界的广泛关注。

Gentherm捷温公司在相关资料中指出,没有一个其他构件能像座椅一样和我们有大面积的身体接触,在冬季条件下,我们通过座椅散发过多的身体热量,所以会感到寒冷。在夏季,当我们带着外界的热量上车时,汽车内饰由于光照被加热的座椅使我们感到灼热,座椅在温控舒适性方面有相当大的影响。

温控座椅不同于中央空调,它并非通过加热或冷却车内空间来最终实现驾乘人员的舒适性,而是通过与驾乘人员直接接触的座椅以更为直接的方式进行温度管理,将冷/热能在身体最敏感的部位进行传导。美国再生能源实验室(NREL)在不同车型,不同气候条件下进行了多年测试,最新的数据显示驾乘人乘坐空调座椅时在体感相同舒适的情况下,中央空调可以相应调高或者降低2.61摄氏度。进而减少了传统空调系统所带来的能量损失,以最小的能耗达到舒适的最大化,从而也降低了二氧化碳排放量。值得一提的是,由于采用的是分布式加热和冷却技术,温控座椅还能够适应多变的座椅位置,而这无疑迎合了日益火热的自动驾驶汽车领域对于车内热解决方案提出的新要求。

驾驶舱热管理亟需节能降耗 温控座椅系统“显神通”

为整个驾驶舱降温所需能耗与乘客降温所需能耗对比(图片来源:Gentherm)

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