Kako učinkovito ogrevati kabine električnih vozil
Pri ogrevanju električnih vozil lahko topel zrak v kabino vpihujemo s pomočjo klimatske naprave. Druga možnost je ogrevanje površin. To so lahko površine, s katerimi so potniki v neposrednem stiku, ali pa ploskve, ki oddajajo toploto proti vozniku in potnikom.
V obeh primerih je potrebna energija baterije, a so inženirji ugotovili, da se lahko v primerjavi s standardnim sistemom klimatske naprave z ogrevalnimi površinami poraba energije za ogrevanje kabine zmanjša za 13 odstotkov, doseg električnega vozila pa se lahko podaljša za pet odstotkov pri običajnem polnjenju. Ta razlika bi lahko pomenila več sto dodatnih kilometrov na leto.
“Temperatura v vozilu se zniža, če so odprta vrata ali okna, ko je zunaj hladneje. To še posebej velja za dostavna vozila, saj vozniki pogosto odlagajo pošiljke in se toplota, ki jo ustvarja klimatska naprava, hitreje izgublja, medtem ko ogrevane površine ostanejo tople,” poudarja Markus Espig, sistemski inženir na oddelku za pogonske sisteme v Fordovem centru za raziskave in inovacije v Evropi. “Zmanjšanje porabe energije ne le izboljša doseg, temveč tudi zmanjša stroške in pomaga zagotoviti, da je naš način potovanja bolj trajnosten.”
Raziskava o učinkovitem ogrevanju električnih vozil ki so jo izvedli v okviru projekta Evropske komisije Povezano električno vozilo, optimalno prilagojeno za celotno življenjsko dobo, vrednost, učinkovitost in doseg (Connected Electric Vehicle Optimised for Life, Value, Efficiency and Range project – CEVOLVER), je potekala štiri leta. Projekt je bil zasnovan za pridobivanje informacij o tem, kako so izdelana nova električna vozila, in kot pomoč pri oblikovanju posodobitev programske opreme za električna vozila, ki so že na cesti. Rezultate testiranja upravljanja toplote pa so med drugim uporabili pri Fordovem razvoju prihodnjih vozil. Do leta 2026 namreč namerava Ford v Evropi prodati 600.000 električnih vozil letno, s čimer bo podprl globalni cilj več kot dva milijona proizvedenih električnih vozil na leto, prav tako do leta 2026.
Kako je potekal preizkus
Inženirji so povsem električno vozilo Ford E-Transit opremili z ogrevanimi nasloni za roke, talnimi oblogami, oblogami vrat, senčniki in ploščo pod volanom. Test je vključeval dostavo paketov, dostavo posebnega blaga in enodnevno delo obrtnika na cestah v Kölnu in njegovi okolici na razdalji 350 km. Testiranje je potekalo pozimi in poleti, na suhih in mokrih cestah ter v močnem dežju in vetru, kar odraža Fordove izkušnje z zahtevami kupcev dostavnih vozil.
Raziskava je tudi potrdila, da lahko spremembe vremena, prometa in cestnih razmer vplivajo na doseg. Vključitev teh podatkov v kalkulator dosega bi lahko pripomogla k natančnejšemu predvidevanju dosega v realnem času. Pri gospodarskih vozilih bi lahko te združene podatke o vožnji uporabili kot ‘napovednik dosega voznega parka’ za oceno potreb po energiji na določeni poti.
Fordovi inženirji so v okviru projekta preizkusili še druge tehnologije, ki bi lahko prinesle znatne izboljšave pri varčevanju z energijo in časom: toplotni izmenjevalnik, ki prevzame odpadno toploto električnega pogona in jo uporabi za ogrevanje kabine in/ali baterijskega sklopa; sistem za hlajenje baterije, ki omogoča učinkovito hlajenje in toplotno predpripravo baterijskega paketa;
ekološko usmerjanje v kombinaciji z zagotovljenim polnjenjem, ki izračuna optimalno pot, vključno s postanki za polnjenje, da kar najbolje izkoristi doseg vozila; pametno hitro polnjenje, ki predhodno ohladi ali ogreje akumulator pred naslednjim hitrim polnjenjem; funkcija za toplotno predpripravo pogonskega sklopa, ki ohranja sestavne dele električnega pogona na energijsko najbolj optimalni temperaturi.
Rezultate raziskave že upoštevajo pri razvoju vozil
Raziskava CEVOLVER sledi tudi Fordovemu testiranju, kako je mogoče zmanjšati porabo energije v električnih vozilih, na primer z uporabo notranje razsvetljave za občutek hladnejše ali toplejše kabine. Napredna tehnologija za varčevanje z energijo, ki bo na voljo v prihodnjih Fordovih električnih vozilih, vključuje toplotno črpalko z vbrizgavanjem pare v novem povsem električnem Fordu E-Transitu Custom.
Poleg razvoja prihodnjih tehnologij za povečanje dosega Ford že ponuja vrsto uporabnih funkcij za povečanje učinkovitosti svojih aktualnih električnih vozil. Mustang Mach-E in E-Transit ponujata načrtovano toplotno predpripravo, ki na daljavo poskrbi za optimalno temperaturo v kabini in bateriji, ko je vozilo pred odhodom priklopljeno na polnjenje.
Vozilo preveri vremenske razmere in presodi, koliko energije je treba za vzpostavitev temperature pred časom odhoda, ki ga je vnaprej določil lastnik. Ford ocenjuje, da bo pri zunanji temperaturi 0 °C napol natovorjen E‑Transit ob predhodni toplotni predpripravi ohranil 75 odstotkov dosega – brez nje bo doseg znašal samo 66 odstotkov. Fordova električna vozila omogočajo tudi izbiro voznih načinov za zmanjšanje porabe energije in tako za večji doseg ter možnost rekuperacije energije med zaviranjem. (mpo/foto Ford)
