NRF ne prezintă managementul termic la mașinile hibrid ( PLUG-IN HIBRID) și electrice ( EV) 

4 aprilie 2024, 11:00

Managementul termic la mașinile hibrid și electrice are diferențe semnificative (constructive) față de cel clasic - mașinile cu motoare cu combustie internă.
Practic, acest lucru presupune utilizarea unor soluții particulare precum pompa de căldură, compresorul electric, pompa de apă auxiliară, rezervorul de stocare a antigelului, încălzitorul PTC, elemente cu efect Peltier sau strategii de climatizare precum ventilarea specifică doar șoferului.

Încălzirea habitaclului la mașinile hibrid și electrice
Pentru că temperatura lichidului de răcire a motorului (antigelul) nu se poate menține constantă pe tot parcursul operării autovehicului, din cauza faptului că secvența de funcționare a motorul termic se poate opri pentru a face loc motorului electric, se folosesc următoarele componente:

  • Pompa electrică de apă auxiliară;
  • Rezervorul de stocare a antigelului;
  • Încălzitorul PTC (Positive Temperature Coefficient).

(Poza 1) Pompa de apă auxiliară
Pompa de apă auxiliară este controlată de calculatorul BCM (Body Control Module) care urmărește mai multe variabile precum: tensiunea bateriei, temperatura exterioară și cea interioară, viteza, rotațiile pe minut, temperatura antigelului sau temperatura in habitaclu dorită de către utilizator.

Rezervorul de stocare a antigelului funcționează precum un termos și are două învelișuri între care se aplică vacuumul pentru prevenirea transferului termic cu exteriorul. Antigelul se poate păstra cald până la 3 zile. Această metodă are și avantajul că reduce mult emisiile nocive pentru că un motor termic care ajunge mai rapid la temperatura optimă de funcționare (90 -100°C) va polua mult mai puțin.
Încălzitorul PTC are caracteristica de a-și crește rezistența electrică odată cu creșterea temperaturii. Acest încălzitor se află în grila de ventilație sau în grupul HVAC. Este controlat de modulul electronic de AC și va încălzi fluxul de aer care intră în habitaclu.

Răcirea habitaclului la mașinile hibrid și electrice
Sunt câteva diferențe majore în construcția sistemului de AC la mașinile hibrid și electrice deoarece compresorul de AC nu mai poate fi legat de motorul termic și trebuie operat în mod independent.
Pentru acest lucru este necesar un compresor acționat electric (cel mai utilizat este modelul scroll). Acest tip de compresor este foarte fiabil, eficient și produce puțin zgomot sau vibrații.
Sunt două configurații de bază:

  • cu două (2) fire, tensiune continuă și este prevăzut cu inverter intern DC-AC;
  • cu trei (3) fire, tensiune alternativă care provine de la in inverter extern.

(Poza 2) Compresor electric

Acest sistem de AC utilizează un tip special de ulei (POE) care are proprietăți dielectrice (nu conduce curentul electric). Nu trebuie amestecat uleiul PAG cu POE iar montarea/demontarea compresorului necesită aducerea autovehicului la potențial zero
adică decuplarea grupului de baterii.
Pompa de căldură este o componentă crucială în managementul termic pe mașinile electrice. Cu acest sistem se poate răci/încălzi habitaclul în funcție de anotimp dar, la fel de important, se poate răci/încălzi grupul de baterii. Bateriile sunt extrem de sensibile la extreme de temperaturi (foarte cald/foarte rece), capacitatea lor de a înmagazina curent scade foarte mult iar odată cu aceasta și distanța care poate fi parcursă.

(Poza 3) Pompa de caldură Tesla

(Poza 4) Octovalva Tesla - mod de operare

Elementele cu efect Peltier la bază sunt pompe de căldură solide formate dintr-o multitudine de semiconductori. Dacă aplicăm o tensiune, o parte a acestor semiconductori va produce căldură iar cealaltă parte se va răci. Temperatura va fi transferată unui lichid care se va comporta precum într-un sistem HVAC. Acest proces se poate schimba dacă se modifică sensul curentului electric prin element.
Ventilarea specifică doar șoferului presupune închiderea automată a celorlalte guri de ventilație, practic reglarea automată a sistemului de climatizare care se va centra doar pe șofer (deoarece în cele mai multe cazuri șoferul este unicul ocupant al autovehicului).

Technical Tip

Un sistem tipic de AC folosește un curent de 22 A la 370V ceea ce înseamnă o putere de 6.600-8000 W.
O pompă de căldură tipică va utiliza 1 kW și va produce 2-3 kW (cu o creștere de temperatură de 16°C).
Chiar și așa, în perioadele foarte reci, va fi nevoie de un încălzitor PTC suplimentar pentru a încălzi habitaclul/bateriile.
Tesla folosește modul Pet Mode care înseamnă că sistemul de climatizare va fi pornit atât timp cât proprietarul nu va fi la mașină.
Dacă proprietarul întârzie și capacitatea bateriei scade sub 20% atunci acesta va primi o notificare direct pe telefonul mobil.
Tesla are și un sistem de climatizare Camp Mode care se poate utiliza cu ușile blocate în staționare (practic acest mod este pentru cei care doresc să doarmă în mașină).

Sursă NRF

Comentarii

Comentariul trebuie sa conțină mai mult de 5 caractere!

Vă rugăm să acceptați regulamentele!

Nu există comentarii. Fii primul!