Hőszivattyúval az időjárás nyúzópróbája ellen

A modern elektromos járművek számára egész évben összetett kihívásokat jelent a környezeti hőmérséklet hatékony kompenzálása. Cél, hogy a környezeti hőingadozásból adódó plusz teljesítményigény, ami extra terhelést jelent, a lehető legkevésbé terhelje a hajtáslánc akkumulátorát, különösen télen. A MAHLE egy hőszivattyún alapuló kompakt rendszert fejleszt (Integrated Thermal System — ITS néven), amely a környezeti hőmérséklettől függően besegítve elégíti ki a plusz teljesítményigényt, így akár 20 százalékkal növelheti a téli utazás hatósugarát.

A hajtáslánc akkumulátorának extra terhelése hideg hőmérsékleten akár a felére is csökkentheti a teljesen feltöltött elektromos jármű utazási hatósugarát. Nyáron pedig a hajtáslánc akkumulátorának és a jármű utasterének, illetve részegységeinek (pl. HV akkumulátor) hűtéséhez szükséges többletenergia szükséglet rövidíti járművünk hatótávolságát. A kompakt elektromos autóval végzett tesztek során a MAHLE ITS hőszivattyúja jelentősen csökkentette az utazási tartomány veszteségét, különösen hideg környezeti hőmérsékleten. Az eredeti, hagyományos elektromos fűtéssel felszerelt jármű 100 kilométeres távolságához képest az ITS-szel felszerelt jármű hatótávolsága 116 kilométerre nőtt.

"A MAHLE ITS alkalmazásával 7 és 20 százalékkal javíthatjuk az utazási hatótávolságot, a kiviteltől függően, ami drasztikusan csökkenti az utazási távolság veszteségét különösen télen" - mondja Laurent Art, a MAHLE felelős igazgatója.

A hőszivattyú alacsonyabb hőmérsékletű környezetből hőt von ki, és azt a magasabb hőmérsékletű helyre szállítja. A hűtőfolyadék gőze zárt csővezetékben áramlik, miközben hőjét a kondenzátor csőfalán keresztül átadja vagy a fűteni kívánt oldal környezeti levegőjének vagy más hűtő/fűtőközegnek. A MAHLE ITS hőszivattyú konstrukciója egy félig hermetikus hűtőkör, amely egy hűtőt, egy hűtőfolyadékkal hűtött kondenzátort (i-kondenzátor), egy hőtágulási szelepet és egy elektromos meghajtású kompresszort tartalmaz. A kondenzátor és a hűtő ugyanazt a funkciót látja el, mint egy hagyományos hűtőkörben a kondenzátor és a párologtató. Ebben az esetben azonban a hűtőközeg a levegő cseréje helyett hőcserét végez a hűtőközeggel, ezáltal meleg és hideg hűtőfolyadék áramlását generálja. Az ITS hőszivattyú a járműétől független külön hűtőközeget használ, a hagyományos jármű-hűtőközeget pedig a hűtőkör és a jármű különböző hőforrásai közötti hőtranszport közegeként alkalmazza.

Az elektromos járművek hővesztesége drasztikusan elmarad a belsőégésű motoros járművekétől, így a legtöbb elektromos jármű télen az utastér és az akkumulátor fűtésére az elektromos fűtőtestek közvetlen rezisztív fűtésére támaszkodik. A MAHLE eddigi tapasztalatai alapján a hajtáslánc akkumulátorának ez az extra terhelése hideg hőmérsékleten akár a felére is csökkentheti a teljesen feltöltött EV utazási tartományát; ezt az ITS hőszivattyú rendszerrel drasztikusan optimalizálni lehet.

Az eddigi sikerek dacára a MAHLE további teljesítmény- és költségoptimalizálásokon dolgozik. MAHLE terve szerint az alacsony költségek és a környezeti előnyök mellett az ITS rugalmas és sok jármű architektúrához igazítható lesz.

Forrás: https://www.electrichybridvehicletechnology.com/