Die Hauptaspekte des R290-Systemdesigns konzentrieren sich auf Sicherheit und Leistung bzw. Energieeffizienz:
1.Sicherheit
In hochintegrierten modularen Systemen sollte die Gesamtstruktur kompakt sein, mit kleineren Flüssigkeitskanälen und reduzierten Durchflussvolumina. Die Verbindungen zwischen Wärmetauschern und Elektrokompressoren müssen qualitativ hochwertiger und die Dichtungskonstruktion der Verbindungen weiter verbessert werden.
2.Leistung und Energieeffizienz
Das wasserseitige Innenvolumen sollte minimiert werden, um die thermische Trägheit am Auslass zu verringern. Kritische Komponenten sollten thermisch isoliert werden. Die Eigenleistung wichtiger Komponenten – wie Kompressor, Strömungskanalplatten und Plattenwärmetauscher – sollte verbessert werden.
1.Dichtungsleistung
Herkömmliche Kompressoren, ob mit vier oder fünf Anschlüssen, verfügen über mehrere Dichtungsschnittstellen. Bei R290-Elektrokompressoren kann die stationäre Spirale intern integriert werden, um die Anzahl der freiliegenden Dichtflächen zu reduzieren, während gleichzeitig eine höhere Ebenheitsgenauigkeit der Dichtflächen erforderlich ist.
Für Flachdichtungen oder O-Ring-Dichtungen an Verbindungsstellen erwägt Guchen die Aufteilung eines einzelnen großen O-Rings in eine Doppelringkonfiguration.
Für
Wechselstromkompressoren für ElektrofahrzeugeIn vielen Fällen kann auf das Überdruckventil verzichtet werden. Wenn ein Überdruckventil erforderlich ist, sollte die Öffnungsdruckschwelle deutlich erhöht werden.
2.Betriebsbereich
R290 hat einen sehr niedrigen Siedepunkt von −42 °C und eignet sich daher gut für Anwendungen mit Ultratieftemperatur-Wärmepumpen. Unter den Betriebsbedingungen Dreieckskreislauf und Bypasskreislauf kann der periphere Druck von R290 erheblich ansteigen. Daher muss nicht nur auf Axialkräfte und Gegendrücke innerhalb des Elektrokompressors geachtet werden, sondern auch auf die dynamischen Belastungen der tragenden Teilkomponenten.
Bei Betriebsbedingungen mit niedriger Drehzahl sollte der Schwerpunkt auf die Fahrfähigkeit des Motors bei niedriger Drehzahl gelegt werden. Darüber hinaus ist bei niedriger Drehzahl und geringem Massenstrom die Kühlleistung pro Massenstrom relativ gering, sodass das Wärmemanagement leistungselektronischer Geräte sorgfältig berücksichtigt werden muss.
3.Stärke des Gehäuses und der Schriftrollen
Das Kompressorgehäuse muss so ausgelegt sein, dass es einem erhöhten Förderdruck standhält. Einige Heckabdeckungen erfordern eine zusätzliche Verstärkung sowohl in der Dicke als auch im strukturellen Design.
Bei den umlaufenden und festen Spiralen sollte die Festigkeit der Spiralzähne verbessert werden, einschließlich des Übergangs von variabler Wandstärke zu gleichmäßiger Wandstärke. Verbindungskehlen, Endabschnitte und Stützbereiche müssen möglicherweise ebenfalls verstärkt werden.
4.Motor- und Leistungselektronik
Risiken wie Windungskurzschlüsse und Phase-zu-Phase-Kurzschlüsse im Motorstator des Elektrokompressors müssen berücksichtigt werden. Auch örtliche Überhitzungen und Übertemperaturzustände leistungselektronischer Komponenten erfordern besondere Aufmerksamkeit.
Da der Drehmomentbedarf des Antriebs deutlich zunimmt, muss die Dauerbetriebsfähigkeit des Motors verbessert werden.
5. Schmierölkompatibilität
Erstens muss das Schmieröl eine gute Hoch- und Tieftemperaturkompatibilität mit R290 aufweisen, wobei besonderes Augenmerk auf eine mögliche Phasentrennung bei unterschiedlichen Temperaturen gelegt werden muss. Da R290 einen relativ guten intrinsischen Volumenwiderstand aufweist, ist die Auswahl an Schmierölen breiter; Es ist nicht zwingend erforderlich, PVE- oder POE-Öle zu verwenden, und herkömmliche Öle, die in Original-Elektrokompressoren mit Umgebungstemperatur verwendet werden, können ebenfalls anwendbar sein.
Schließlich sollten nach dem Mischen des Schmieröls mit dem Kältemittel zusätzliche Kompatibilitätstests an den Gummikomponenten des Kompressors, den Kunststoffteilen und den Beschichtungsmaterialien durchgeführt werden.
