热泵能否解决电动汽车的寒冷天气范围损失?

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过去的冬季严寒和低温创纪录,暴露了一个现实,任何想到电动车的人都必须接受:寒冷的冬季天气会缩短某些电动汽车的有效行驶里程 超过40%

部分归咎于电动汽车所依赖的电阻加热(是的,就像烤面包机中的发光元件一样)需要大量的能量。不仅如此,因为电池本身需要加热才能达到最佳状态。

供应商Mahle是全面研究寒冷天气问题的多家公司之一。上个月,该公司宣布了所谓的集成热系统,该公司称该系统可以弥补20%的寒冷天气损失。 

马勒集成热系统

马勒集成热系统

该系统是供应商围绕热泵技术和其他热策略开发的几种系统之一,旨在减少电阻加热的负荷。 

热泵有助于提高效率,因为它们将热量转移而不是产生热量。带热泵的模型通常使用可逆设置,以在炎热天气(用作空调压缩机)时将热能从机舱中传出,并在寒冷天气将热能从功率组件或外部带入机舱。根据Bosch的说法,功率为1 kw的热泵将产生2至3 kw的热量。 

气候控制系统仍然需要烤面包机和传统的空调操作,以在您上车时快速加热或冷却,但它们可在长途通勤或旅途中帮助保持舒适的环境。

2017宝马i3电动汽车在冬季暴风雪期间[照片:车主克里斯·内夫(Chris Neff)

2017宝马i3电动汽车在冬季暴风雪期间[照片:车主克里斯·内夫(Chris Neff)

2013年日产聆风是全球首款提供基于热泵的车内加热器的量产汽车;该系统在冬季帮助扩大了行驶距离。所有版本的BMW i3 EV都提供了此功能,而Jaguar I-Pace和Audi E-tron则具有热泵系统。所以 丰田普锐斯Prime,以及大多数版本 大众电子高尔夫.

并非所有的电动汽车都有它。的 现代科纳电气 起亚Niro EV则没有热泵。特斯拉(Tesla)模型不使用热泵作为气候控制系统的一部分,而是使用来自电动机和电力电子设备的废热来帮助加热电池。 

2019 Kia Niro EV首次驾驶-加利福尼亚圣克鲁斯-2019年2月

2019 Kia Niro EV首次驾驶-加利福尼亚圣克鲁斯-2019年2月

Mahle ITS将几个不同的组件合并到一个系统中,该系统可以为机舱和电力系统提供加热和冷却功能。冷却器和冷凝器起到蒸发器和冷凝器的作用,而在两者之间有一个热力膨胀阀,在系统的另一端是一个电动压缩机。 

马勒说,它与众不同的是,它是一个整齐的模块化系统,可以“适应未来的车辆架构”,并且是供应商最初在2017年将其称为“整体热管理”系统的统一替代方案。 

马勒集成热系统

马勒集成热系统

特斯拉是一个例外,也许在气候系统中省略热泵的电动汽车通常这样做是为了节省成本。有人告诉我们,充分利用热泵系统的气候控制系统使汽车成本增加了数百美元,而电阻式热量很便宜。 

还有更多的车辆没有它的另一个原因-特别是在美国。如果有的话,热泵系统不会大幅提高官方的行驶里程估计。在EPA的电动汽车驾驶周期计算中,尤其是忽略了加热。 (目前,汽油和柴油车辆的空调天气很热)。 

不过,收益是巨大的。伟世通(现为Hanon Systems)几年前宣称,在纽约市的驾驶循环中,温度为14度,其完全开发的基于热泵的系统可将行驶距离提高多达30%。借助博世在2015年推出的智能热管理系统,该系统在寒冷的城市环境中的测距范围提高了25%。 

为此,需要进行一些成本效益分析。热泵不能解决寒冷天气的冲击,但可以减轻冲击。花在热泵上可以节省许多千瓦时的能源,这可以直接转化为更大的续航里程(或更少的电池容量),这意味着您在每分钟快速充电时可以恢复更多的里程。 

对于真正打算在加利福尼亚州以外使用的电动汽车,并准备在明年进行深度冻结,该技术变得越来越难以忽视。 

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