Un'unità CA per auto può funzionare solo con la batteria dell'auto?


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Questa potrebbe essere una domanda sciocca ma mi chiedevo se un'unità CA per auto fosse completamente scarica a batteria o alternatore?

Poiché questo potrebbe aiutare

  1. Prevenire la perdita di potenza in periodi importanti come sorpassi e arrampicate su pendii.
  2. Aumentare l'efficienza del carburante in quanto il carburante non andrà sprecato per il funzionamento dell'AC.

Un altro motivo che mi viene in mente è per quelle persone che potrebbero voler fare un pisolino e vogliono usare l'aria condizionata senza l'auto in funzione.


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Stai chiedendo se questo può essere fatto su un'auto normale o se esiste un compressore elettrico per un'auto?
JPhi1618,

Tipo di quest'ultimo. Voglio sapere se il carico del compressore potrebbe essere rimosso dal motore
saurabh64

Come gestiresti il ​​flusso / circolazione dell'aria?
Hᴇʀʙɪᴇ

Certo, basta trovare uno spazio per aggiungere un motore elettrico nel vano motore, riaccendere le cinghie in modo che il motore elettrico azioni il compressore e farlo in modo che inizi quando la frizione del compressore si sarebbe innestata. Rafforzare anche il sistema elettrico abbastanza da poter far funzionare detto motore. Vai tranquillo.
Hobbs,

So che sulla mia macchina c'è un interruttore "full-throttle" che disabiliterà il compressore A / C quando lo metto a terra, è possibile che anche altre auto abbiano questo.
TMN,

Risposte:


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Non posso darti numeri o calcoli senza un po 'di lavoro, ma posso dirti che l'energia non è mai gratuita. Le auto hanno un compressore A / C che è azionato meccanicamente dal motore perché questo è il modo più semplice per svolgere il lavoro in una tipica automobile di consumo.

Un compressore A / C richiede in realtà un'enorme quantità di energia per funzionare. In effetti un'unità centrale di condizionamento d'aria per una casa consuma più elettricità di ogni altra cosa (in un clima caldo). Se si desidera alimentare elettricamente l'aria condizionata, tale energia deve provenire da qualche parte.

Se si desidera generare energia sufficiente per pilotare un compressore elettrico, l'alternatore richiesto richiederebbe ancora più potenza del motore rispetto al compressore meccanico a causa di inefficienze e perdite. Se si desidera utilizzare la batteria, è necessario disporre di batterie molto grandi e di un sistema di ricarica più potente.

Il sistema elettrico ti permetterebbe di funzionare esclusivamente con batterie in periodi importanti , ma la gestione del motore potrebbe anche spegnere il compressore meccanico A / C in quei momenti. Normalmente le persone non si sciolgono se devono farne a meno per i 20 secondi necessari per passare qualcuno in autostrada.


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Attualmente, prendi l'energia cinetica dal motore e la trasferisci all'energia cinetica sul compressore. Per farlo funzionare da un motore elettrico, dovresti fare cinetica al motore, elettrica all'alternatore, quindi di nuovo cinetica al motore per il compressore. Ogni conversione ha perdite. Ciò significa che l'alternatore dovrebbe lavorare di più per compensare quelle perdite e prendere più potenza dal motore.
rpmerf,

È interessante notare che le mie bollette elettriche tendono ad essere significativamente più elevate in inverno (quando gestisco i riscaldatori elettrici) che in estate (quando gestisco l'AC).
Mason Wheeler,

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@MasonWheeler, ok, sì, il calore elettrico è il più grande utilizzatore di energia, ma nella mia mente lo inserisco nel sistema HVAC. Il calore elettrico può utilizzare 100 A da solo, più di ogni altra cosa combinata.
JPhi1618,

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Ti manca un fattore molto importante, tutto ciò che è direttamente guidato dal motore deve avere il design degli ingranaggi in modo che ottenga abbastanza potenza a bassi regimi del motore, quindi a regimi normali o alti il ​​compressore ottiene più potenza del necessario. Quindi un compressore elettrico può dare un MPG migliore. Allo stesso modo con la pompa del freno, ecc.
Ian Ringrose,

@IanRingrose Ottimo punto lì!
saurabh64,

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Bene, Teslas (e presumibilmente altre auto completamente elettriche) hanno A / C, quindi non è impossibile, ma A / C richiede una buona quantità di energia.

D'altra parte, Teslas immagazzina molta energia. L'aria condizionata è qualcosa come 2.4kW che è di circa 8.000 BTU / ho circa 3HP. Quindi l'uso di un motore elettrico su un'auto convenzionale potrebbe darti qualche HP in più brevemente, ma l'alternatore deve eventualmente recuperare il deficit e un po 'di più per le sue inefficienze.

Un approccio più semplice sarebbe quello di rilasciare la frizione A / C quando si preme l'acceleratore. Ciò potrebbe consentire di utilizzare un motore più piccolo per le stesse prestazioni (passando in particolare) con una semplice modifica del software. Probabilmente le macchine lo fanno già. L'aria condizionata funzionerebbe un po 'di più dopo averlo fatto, per mantenere bassa la temperatura dell'aria della cabina. Nessun pranzo libero.

Potresti sempre farlo con un condizionatore d'aria da finestra e un enorme inverter, ma scommetto che l'efficienza sarebbe piuttosto negativa. Anche l'aerodinamica nell'esempio seguente è un po 'dubbia. In un pick-up potrebbe effettivamente avere senso = - mettilo nel letto- poiché una finestra cinese A / C economica è quasi gratuita.

inserisci qui la descrizione dell'immagine


Se la mia memoria funziona correttamente .. ci vuole circa 8HP di carico per guidare un compressore A / C del veicolo a Phoenix in una giornata calda in un'auto full size.
zipzit,

Conosco la centralina per i primi anni '80 / '90, schivata 2.2 / 2.5 / 3.0 disinnesterà la frizione AC a WOT. I veicoli più recenti probabilmente usano il carico.
rpmerf,

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La risposta breve alla tua domanda è no. Come notato da @ JPhi1618, il compressore è azionato meccanicamente. Senza il compressore non hai alcun raffreddamento. L'AC funziona modificando lo stato e la pressione di un liquido e la compressione del liquido è una parte importante di quel ciclo. Se avessi avvitato un compressore elettrico sull'auto, avresti dovuto trovare un modo per passare dal compressore meccanico a quello elettrico e nessuno lo fa. Dovresti progettarlo e lavorarlo da solo.

Onestamente, spenderai molto meno tempo e denaro semplicemente parcheggiando all'ombra e lasciando correre l'aria condizionata mentre l'auto gira al minimo per fare un pisolino. (Come faccio a saperlo, lol) Non è una soluzione perfetta, ma molto più economica e semplice rispetto al tentativo di comprimere elettricamente il liquido di raffreddamento CA.

Spero che sia d'aiuto!


Mi chiedo come funziona l'AC nelle auto Tesla in quanto sono auto completamente elettriche.
saurabh64,

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Dato che sono progettati per questo, scommetto che hanno un compressore elettrico progettato per questo. Non è difficile da fare, ce n'è uno in ogni unità AC residenziale che ci sia. Semplicemente più semplice quando è progettato per questo. E hanno solo il compressore elettrico, non entrambi. Non come un'auto elettrica ha una cintura accessoria ...
cdunn,

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@ saurabh64 Tesla, auto elettriche e molti ibridi, compressori ad alta tensione, azionati elettricamente.
Fred Wilson,

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La parte ad alta tensione di questo ha molto senso. Un compressore da 12 V sarebbe inutilmente grande
cdunn,

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Sì, questo è possibile. Diverse aziende (VAG, BMW) sono passate alle unità CA azionate da motori elettrici. Per BMW, questo fa parte della loro strategia Efficient Dynamics , in cui accenderanno / spegneranno il compressore in base al carico del motore per ottimizzare il consumo di carburante.

Quando il clima non è troppo caldo, puoi far funzionare il compressore in modo intermittente senza che i passeggeri se ne accorgano, quindi fanno funzionare il compressore quando rallenti e lo spengono quando acceleri. Altre aziende usano strategie simili, la BMW è solo la prima che ho potuto trovare che ha offerto una spiegazione del perché sono passati all'AC elettrica.

L'AC elettrica ha un altro vantaggio. Sui motori più piccoli, puoi sentire quando si inserisce un compressore a motore. Quel singhiozzo nella trasmissione può diventare fastidioso. Un AC elettrico è impercettibile.

Far funzionare il compressore a motore spento è un'altra cosa. Il compressore assorbe diversi kW. A 5 kW scarichi una batteria (davvero grande) da 100 Ah in 12 minuti.

Non so quanto sia fattibile installare elettricamente un sistema CA esistente.


Bella spiegazione. +1
DucatiKiller il

Anche un compressore ad azionamento diretto deve essere impostato per bassi regimi del motore, quindi rinuncia a potenza ad alti regimi. Un impacco guidato da un motore elettrico richiede solo la potenza di cui ha bisogno.
Ian Ringrose,

Inoltre, gli ibridi Toyota hanno un AC elettrico e sospetto che funzioni con la batteria ad alta tensione 1-2 kWh e non con il sistema a bassa tensione 12V. A 5 kW, durerebbe 12-24 minuti se viene utilizzata la piena capacità della batteria, ma in realtà viene utilizzata solo circa la metà della capacità della batteria (per migliorare la longevità), ovvero 6-12 minuti. Questo runtime è più lungo della durata tipica interrotta a un semaforo, quindi è sufficiente. Inoltre, se la batteria si scarica, il motore a combustione interna inizia a ricaricarla.
juhist,

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Non c'è pranzo libero, avrai bisogno di molte batterie e di un alternatore molto migliore.

Potresti infatti collegare un condizionatore d'aria montato su finestra come suggerisce @Spehro Pefhany.

O

TEC Thermo Electric Cooling

Ci sono elementi peltier che generano anche un compressore ad effetto di raffreddamento libero. Sono essenzialmente una lastra di ceramica caricata postivamente e una caricata negativamente. Questo crea un flusso di calore in cui un lato è incredibilmente caldo e viceversa l'altro è freddo.

Quindi potresti montarli all'interno della tua porta o magari dietro il sedile posteriore.

In entrambi i casi è necessario trasferire il calore risultante all'esterno della cabina. Se non ti dispiace un inferno nel bagagliaio, dietro il sedile posteriore. Potresti attaccare il lato freddo al sedile posteriore e mettere un gigantesco set di alette del dissipatore di calore nel bagagliaio, con ventola da 12 V per mantenerlo fresco.

Se tu fossi meccanicamente incline potresti anche usare il raffreddamento ad acqua. Installare un secondo radiatore sotto il cofano e la pompa e la ventola da 12 V. Quindi il calore si sarebbe esaurito in quel modo. Se non hai abbastanza raffreddamento, spezzerai l'elemento peltier.

http://www.heatsink-guide.com/peltier.htm

ecco un esempio: http://www.amazon.com/TEC1-12706-Thermoelectric-Peltier-Cooler-Volt/dp/B002UQQ3Q2

Esistono quelli più grandi. Tuttavia, se hai acquistato un mazzo, diciamo 20 che potresti avere una configurazione in cui controlli quanto è bello spegnendolo. Non ho idea di quanti ne avresti bisogno, ma dai questi sono 1,5 pollici che sarebbero necessari molti.

Dovresti collegare il lato caldo a una grande piastra di rame, anche l'alluminio potrebbe funzionare e raffreddare il lato posteriore. Il lato negativo dell'alluminio è che non può accumulare calore e, dopo averli usati per raffreddare la CPU su un computer, sono giunto alla conclusione che il rame è migliore. Sul lato freddo funzionerebbero rame o alluminio, ma assicurati che i 2 lati non si tocchino. I peltiers sono meno di 4 mm in molti casi, quindi avrai bisogno di qualcosa di sottile per tenerli separati, a seconda delle dimensioni totali del tuo dispositivo. Anche una pasta termica aumenterà la conduttività e il trasferimento di calore / freddo.

Avrai quindi bisogno di una vasta gamma di alette del dissipatore di calore e diverse ventole da 12 V per raffreddare il lato posteriore. Quello o un circuito di raffreddamento ad acqua.

La buona notizia è che tutto ciò può essere fatto con 12v-15v. La cattiva notizia è che anche 1 elemento peltier richiede 7 ampere a 12v. I fan e la pompa (se vai in quel modo) useranno pochissimo rispetto a questo. È possibile acquistare a buon mercato ventole per computer 12v 120mm che consumano pochissima energia. Anche 10 di questi sono probabilmente 90A con le pompe e i ventilatori. La batteria si esaurirà rapidamente.

In elettricità, più piccolo è il calibro, più spesso è il filo.

Avrai bisogno di un filo estremamente spesso per gestire così tanti amplificatori forse 1 awg (calibro). Per semplicità, è possibile collegare fino a 20A su un filo di calibro 12, quindi 3 dei peltiers elencati. Quindi dovrai collegare quei fasci di fili a fili ancora più spessi e così via. Finalmente una batteria per auto, si spera una seconda batteria per auto. In effetti avrai bisogno di molte batterie per auto per mantenere questo array alimentato per un certo periodo di tempo.


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Gli elementi Peltier sono davvero inefficienti. Un frigorifero Peltier utilizza 50 W per raffreddare un volume ben isolato di soli pochi litri. Il mio frigorifero per uso domestico (sostanzialmente un'unità CA) utilizza 250 W per raffreddare diverse centinaia di litri. Estrapolato: un'auto ha bisogno di 5 kW di aria condizionata per raffreddarla, Peltier è 1/100 efficiente quanto a corrente alternata, sono necessari centinaia di KW di elementi Peltier per mantenere la macchina fresca.
Hobbes,

@Hobbes Sono d'accordo con te sull'inefficienza, ma la persona non ha detto che doveva essere efficiente.
cybernard,

sì, ha fatto: "evitare di sprecare carburante". Hai mai provato a far funzionare un generatore da 500 kW? Non è esattamente frugale.
Hobbes,

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Ho visto veicoli con più alternatori, come le competizioni BASS. Posso collegare 2 alternatori alla mia auto ma ho visto da 10 a 15 alternatori collegati ai camion da competizione del subwoofer. Dovrebbe esserci abbastanza energia per far funzionare una piccola unità da 5kbtu rv ac attraverso il tetto apribile (con una paletta in vetroresina verniciata personalizzata per coprire l'intera unità di corso, consentendo un flusso d'aria adeguato).

2 alternatori da 105 amp, grande inverter ad alto amplificatore, configurazione del condensatore personalizzata per le sovratensioni?

Sarebbe bello per le auto turbo che devono eseguire un grande intercooler a montaggio anteriore. Vorrei sacrificare da 50 a 75 sterline senza problemi per il ghiaccio freddo a Phoenix.


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La chiave qui è da dove viene la potenza ... Se si utilizza la batteria del veicolo, la carica proviene dall'alternatore e quindi dal motore, tra cui l'alternatore può richiedere circa 10 CV o più se si produce una carica completa.

La possibilità di una seconda batteria con un sistema di carica diviso richiede ancora che l'energia provenga dall'alternatore e dal motore.

Un secondo alternatore per caricare la seconda batteria sta ancora prendendo energia dal motore e, ora il motore ha più peso rotante da guidare.

Quindi, per rimuovere il carico del tuo AC dal motore, sia diretto che indiretto, hai bisogno di una fonte di alimentazione separata: potresti prendere in considerazione un banco di batterie che carichi a casa e fornire energia sufficiente per il tuo viaggio, ma il peso non migliorerà il consumo di carburante e devi avere lo spazio disponibile.

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