Jak ważny jest inteligentny system termiczny w samochodach elektrycznych
Z punktu widzenia mechatronika, samochód elektryczny jest na pierwszy rzut oka mniej interesujący: silnik spalinowy, dość ekscytujący ze względu na dużą liczbę elementów, musiał zrobić miejsce dla stosunkowo prostego silnika elektrycznego. Również mechaniczny układ napędowy musiał ustąpić miejsca. „Co jeszcze jest do naprawiania w samochodzie elektrycznym?” tak brzmi nieco fatalistycznie wyglądające pytanie.
Na szczęście sprawa nie jest aż tak poważna: na znaczeniu zyskują inne podzespoły i technologie. Zwłaszcza system termiczny odgrywa ważną rolę w samochodach elektrycznych i prawdopodobnie w przyszłości stanie się jeszcze ważniejszy. Systemy zarządzania ciepłem w samochodach elektrycznych są na ogół bardziej złożone niż w pojazdach tradycyjnych. W końcu samochody z napędem czysto elektrycznym, tak zwane Battery-Electric-Vehicles (BEV), mają szereg zespołów, które są szczególnie wrażliwe na zimno i ciepło. Występuje również znane już ogrzewanie i chłodzenie wnętrza pojazdu.
Dlaczego ogrzewanie wnętrza wpływa na zasięg
Ze względu na wysoką sprawność, napędy elektryczne emitują do otoczenia tylko niewielką ilość ciepła, w porównaniu z konwencjonalnymi silnikami spalinowymi. Aby można było ogrzać wnętrze przy niskich temperaturach zewnętrznych, konieczne są dodatkowe podgrzewacze. Pojawia się problem: te dodatkowe odbiorniki prądu pobierają znaczną część energii zgromadzonej w akumulatorze. Im cieplejsze wnętrze, tym mniejszy zasięg. Elektryczne podgrzewacze zintegrowane z układem wentylacji są prostą, skuteczną, ale również bardzo energochłonną metodą ogrzewania. Dlatego obecnie są stosowane jeszcze energooszczędne pompy ciepła, które mogą być także wykorzystywane jako urządzenie klimatyzacyjne do chłodzenia w lecie.
Układy klimatyzacji i chłodzenia muszą ze sobą optymalnie współpracować
System termiczny wpływa na wydajność i trwałość akumulatora
System termiczny ma decydujący wpływ również na wydajność i trwałość akumulatora: akumulatory muszą być eksploatowane w określonym zakresie temperatur. Akumulatory litowo-jonowe czują się szczególnie komfortowo w temperaturach od 15 °C do 30 °C. Jeśli temperatura pracy jest zbyt wysoka, trwałość akumulatora maleje i może wystąpić jego przedwczesna awaria.
Ogniwa akumulatora starzeją się nawet w bardzo niskich temperaturach. W efekcie spada ich trwałość. Występuje jeszcze jeden problem: nie tylko temperatura całego akumulatora musi pozostawać w opisanych granicach. Także różnica temperatur pomiędzy pojedynczymi ogniwami nie może przekraczać określonej wartości. Ponadto krótkotrwałe obciążenia szczytowe w połączeniu z wysokimi prądami, występującymi podczas rekuperacji i boostingu, prowadzą do nagrzewania się ogniw.
Skomplikowane systemy termiczne generują przychody w warsztatach samochodowych
Aby wszystkie zespoły, azwłaszcza akumulator, mogły pracować woptymalnych zakresach temperatur, producenci samochodów ipoddostawcy opracowali inteligentne systemy chłodzenia akumulatorów izarządzania ciepłem. Gwarantują one nie tylko generowanie dodatkowych przychodów wwarsztatach samochodowych, ale również to, że nawet wdobie napędów elektrycznych praca mechatronika pojazdowego nie będzie nudna.
Za mało informacji? Więcej na ten temat możesz znaleźć tutaj:
