Kontrola temperatury wg Boscha

Zasięg samochodów elektrycznych to często poruszany temat dyskusji, zwłaszcza w sezonie zimowym. Przy włączonym ogrzewaniu zasięg takiego pojazdu może dodatkowo ulec skróceniu. W związku z tym Bosch opracował inteligentny system kontroli temperatury, który stanowi kolejny krok w stronę zwiększenia zasięgu aut elektrycznych.

W ramach subwencjonowanego projektu o nazwie „Kompleksowa kontrola temperatury w pojazdach elektrycznych” (Ganzheitliches Thermomanagement im E-Fahrzeug; GaTE) Bosch, Mahle, Behr oraz inne firmy opracowały podstawy optymalnego sterowania temperaturą. W układach napędowych zasilanych akumulatorowo ogrzewanie i chłodzenie odgrywają znacznie większą rolę niż w przypadku samochodów z silnikami benzynowymi lub diesla. Nie posiadają one bowiem silnika spalinowego, który oddaje nadmiar ciepła. Kabina pojazdu musi być zatem ogrzewana z wykorzystaniem wyłącznie energii elektrycznej, a potrzebny do tego prąd pochodzi z akumulatora. To dodatkowe zużycie prądu ma z kolei wpływ na obniżenie zasięgu: około połowa energii zgromadzonej w akumulatorze jest przeznaczana zimą na ogrzewanie, a latem na klimatyzowanie kabiny. Ponadto akumulator potrzebuje stałej temperatury wynoszącej około 35 stopni Celsjusza, aby w optymalny sposób zasilać podłączone do niego elektryczne odbiorniki prądu.

Zasada działania pompy ciepła

Nowy system kontroli temperatury dystrybuuje ciepło i zimno za pośrednictwem cieczy chłodzącej. Jest to możliwe dzięki połączeniu pompy ciepła z pompami cieczy chłodzącej i zaworami. Taka zasada działania jest wykorzystywana także w lodówkach - urządzenia te wytwarzają zimno, a powstające w tym procesie ciepło jest odprowadzane na zewnątrz. W nowym systemie kontroli temperatury od pojazdów elektrycznych pompa ma moc elektryczną 1000 W, co odpowiada mocy grzewczej od 2000 do 3000 W. Konwencjonalne nagrzewnice w samochodach hybrydowych lub elektrycznych, osiągają zaledwie połowę tej sprawności.

System Bosch składa się z precyzyjnie sterowanych pomp i zaworów, które gromadzą ciepło i zimno, a następnie przekazują je tam, gdzie jest potrzebne. Dzięki innowacyjnej koncepcji wykorzystania ciepła odpadowego silnika elektrycznego, energoelektroniki oraz kontrolowanemu obiegowi i osuszaniu powietrza, dodatkowo obniżane jest zapotrzebowanie na ciepło i zimno.

System stworzony z już istniejących komponentów

Pompa wykorzystuje niewielką ilość ciepła, jaka powstaje w samochodzie elektrycznym. Uwalniane jest ono m.in. podczas zasilania silnika elektrycznego prądem. Ciepło, które można wykorzystać, powstaje także podczas przekształcania energii hamowania w prąd i odprowadzania jej do akumulatora. Równocześnie w sytuacji takiej akumulator wymaga chłodzenia, co pozwala utrzymać go w optymalnej temperaturze. Poszczególne komponenty systemu pochodzą w większości z istniejących już zastosowań seryjnych - umożliwi to ulepszenie technologii samochodów elektrycznych w krótkim czasie.

(ik)

Źródło i fot. Bosch