Как отапливается салон электромобиля зимой

Электромобиль и зима

Развеиваем мифы, что электромобиль подходит только для регионов с теплым климатом.

Электромобили уже давно и успешно продаются в странах с холодным климатом

Каждый 10-ый проданный автомобиль в северной Европе — электромобиль (по итогам 2018 года). Сюда входят Швеция, Норвегия и Финляндия. В этих странах достаточно долгие и холодные зимы.

В Канаде, где морозы не хуже Российских, доля электромобилей составляет 8% от продаж 2018 года.

Гарантированный температурный порог эксплуатации электромобиля -40°С

Современный электрокроссовер Jaguar I-PACE гарантирует нормальную работу электрокара до -40°С. Мощность не будет снижена, а климат контроль будет адекватно работать.

Электромобили Tesla и Nissan рекомендуют эксплуатацию до -30°С, как и большинство производителей автомобилей с традиционным ДВС (посмотрите инструкцию).

До -10°С. Электромобиль не нужно греть, сел и поехал

До -10°С электромобиль ведет себя как обычный автомобиль и его не нужно прогревать прежде чем ехать. Запустил печку, очистил снег и поехал. При этом из печки сразу идет теплый воздух, благодаря «фену».

-10. -20°С

Первые 5-10 минут движения, может быть ограничена мощность электродвигателей, пока аккумуляторы прогреваются. Некоторые электромобили могут быть оснащены АКПП или вариатором, в которых также первые 10 минут будет прогреваться масло (как и у ДВС)

Расход энергии на обогрев салона увеличивается в 1.5 раза, пробег автомобиля уменьшается на 20-30% чем летом (зависит от технологий и конструктивных решений автомобиля).

Холоднее -20°С

— Первые 10-15 минут движения ограничена мощность электродвигателей, пока аккумуляторы прогреваются. Это время также зависит от «пробега» аккумуляторов, конструктивных технологических особенностей;
— На прогрев салона потребуется уже больше времени;
— Потребление энергии на обогрев салона, может уменьшить пробег автомобиля до 40% в городе с пробками;
— Большинство подержанных электромобилей гольф-класса (1ых поколений) не справляются с обогревом салона при таких морозах и для решения этой проблемы устанавливают нештатный топливный отопитель;
— Когда температура батареи опускается ниже -20°С – включается подогрев, и греет её до -10°С, что защищает аккумуляторы от повреждений (данная функция не работает при заряде ниже 30%). Расход заряда на подогрев обычно незначительный и автомобиль может простоять без подзарядки неделю и более. ;

У электромобилей есть автозапуск

У большинства электромобилей можно запрограммировать на определенное время прогрев салона и аккумуляторов или включить кондиционер (летом в жару). Это также можно сделать с ключа или смартфона.

Топливный отопитель (Webasto) — не шутка

На электромобили устанавливают нештатные дополнительные топливные отопители (популярно на Nissan Leaf). Это позволяет:
1. Значительно увеличить зимний пробег — он становится близким к летнему;
2. Быстрее и заранее прогреть (запуск с брелка/пульта) и поддерживать комфортную температуру салона, что особенно полезно для регионов где бывают частые морозы -30°С и холоднее.
p.s. К сожалению Webasto также потребляет энергию батареи на работу горелки и насоса.

Заряжаются дольше

Когда автомобиль заряжается на улице при температуре меньше -5°С, то скорость зарядки снижается на 5-10% относительно летней. Часть заряда уходит на прогрев.

Емкость батареи становится меньше

При температурах ниже -10°С максимальная емкость батареи временно снижается, примерно на 5-7% на каждые -10°С. Это связано с физико-химическими процессами и безопасностью.

При -30°С ёмкость аккамуляторов и пробег может быть ниже до 21%.

Источник

Как работает печка в электромобиле и будет ли тепло зимой?

Как работает печка в электромобиле? В зависимости от модели используется принцип кондиционера, но на прогрев, применение специальной спирали, обдув по принципу фена или применение инфракрасного излучения. При этом в классическом понимании печки нет. Ниже подробно рассмотрим, как обогревается электромобиль зимой, на каком принципе работает система, и как она построена.

Есть ли печка в электромобиле

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понимать, как устроена печка в электромобиле и обычном двигателе с ДВС. В машинах с простым мотором в отоплении принимает участие система охлаждения. Нагретая охлаждающая жидкость проходит через блок цилиндров, перемещается по основному радиатору и радиатору отопителя. Последний установлен в салоне машины, а возле него стоит вентилятор, который распределяет теплый воздух. Иногда для повышения эффективности применяются электрические подогреватели, которые работают на этапе прогрева силового агрегата. При этом потребление дизельного / бензинового топлива минимально, а энергия для вентилятора берется от работающего двигателя.

Система отопления салона электромобиля иная, ведь здесь нет системы охлаждения и двигателя внутреннего сгорания. Это означает, что получить «бесплатный» (как в прошлом случае) источник тепла не получится. При этом печки в классическом понимании в электромобилях не предусмотрено. Но имеется другой тип обогревателя. Он работает не менее эффективно и спасает даже в лютые морозы.

Как обогревается салон зимой

С учетом сказанного возникает вопрос, как работает отопитель салона в электромобиле, если в нем нет классической системы охлаждения. Здесь каждый производитель внедряет разные системы, которые отличаются по принципу действию и особенностям. Чаще всего применяются следующие системы:

1. Резистивные нагреватели до 6 кВт, которые берут на себя функцию нагрева при холодной трансмиссии.
2. Применение тепла от двигателя и преобразователя, полученное от его нагрева, и последующая передача тепла в салон (по похожему принципу работает печка). При этом используется минимум энергии аккумулятора.
3. Специальные спирали, которые обдуваются вентилятором.
4. Инфракрасные лучи и т. д.

Как видно, рассмотренную выше систему трудно назвать чем-то новым и совершенным. Даже при самом продуманном решении она проигрывает классическому отоплению, которое работает в обычном автомобиле. При этом главное слабое место находится именно в аккумуляторе, который быстрее разряжается из-за необходимости затрачивания энергии.

В более современных электромобилях работает более продуманная система обогрева салона электромобиле зимой, которая создает меньшую нагрузку на сеть. Ее принцип чем-то похож на тепловой насос, когда энергия для печки в электромобиле берется не только от батареи, но и от мотора или даже извне. Иными словами, применяется даже энергия холодного воздуха, которая не расходуется зря.

Как устроено отопление

Теперь подробнее рассмотрим, как обогревается салон электромобиля зимой. Ее принцип очень прост. Сначала газообразный теплоноситель сжимается с помощью компрессора высокого давления, и происходит повышение температуры. После этого жидкость направляется радиатор отопителя, после чего тепло отдается в салон машины. На следующем этапе теплоноситель направляется через расширительный клапан, где его температура снова снижается.

После этого происходит разделение теплоносителя на газовую и жидкую форму. Первая часть становится холодной, после чего она идет в теплообменник и обдувается заборным воздухом. При этом происходит абсорбция части тепла воздуха из вне. На следующим шаге происходит новое сжатие теплоносителя компрессором с передачей тепла в салон. При этом получается замкнутый цикл.

Зная, как устроено отопление в электромобиле, можно делать выводы о его эффективности. По сути, это классический кондиционер, но с обратным принципом работы (на нагрев). Для работы печки необходимо немного энергии. Такая особенность позволяет лишь немного снизить первоначальный запас хода при включенной печке. Интересно, что тепловой насос имеется во многих моделях, к примеру, Тесла Model Y.

Рассматривая вопрос, как, и каким образом работает система отопления в электромобиле, нельзя не отметить и другие подходы, применяемые производителями. К примеру, представители концерна БМВ уверены, что решение проблемы лежит в применении инфракрасного отопления. Такая печка работает только на нагрев предметов и человека, поэтому не расходует энергию на нагрев воздуха. Благодаря этой особенности, на отопление уходит не менее минуты, а энергии нужно минимум. В качестве препятствия может выступать только предмет, с которым сталкивается электромагнитная волна.

В сравнении с классическим воздушным отоплением ИК печка работает с большей эффективностью и отличается экономичностью. Конечно, ее не планируют использовать в качестве основного источника, но как дополнительный элемент обогрева она вполне подойдет.

В классических Ниссан Лиф печка работает еще проще. Здесь ставится фен, который прогревает воздух и работает на «дизеле». Сгорающий в устройстве «дизель» по принципу паяльной лампы греет корпус, после чего через последний проходит воздушный поток. В результате даже при 20-градусном холоде удается прогреть электромобиль за 6-8 минут. При небольших поездках можно оставить печку включенной и пойти по делам. При этом в автомобиле поддерживается тепло и нет необходимости оставлять включенный мотор.

Теперь вы знаете, как отапливаются электромобили, и по какому принципу работает печка в таком транспорте. Каждый производитель старается продумать свою систему, которая будет создавать минимальную нагрузку на аккумуляторную батарею и не повлияет на общий запас хода транспортного средства. При этом избежать траты энергии все равно не получается. Да и это не единственная проблема для электрокаров зимой.

В комментариях расскажите, о каких системах работы печки в электромобиле вы еще знаете, и как работает эта система у вас.

Источник

Tesla в холодную погоду, снег и мороз

Я использую электромобиль уже третью зиму. Думаю вам будет интересно узнать о моем опыте вождения Tesla Model S в холодной Канаде.

Производительность Tesla Model S на морозе

Можно просто подойти к автомобилю утром, сесть и поехать. Нет необходимости прогревать двигатель, Tesla сразу же спокойно поедет. В кабине становится тепло на удивление быстро.

Тем не менее, есть несколько различий в том как едет автомобиль после длительной стоянки на холоде.

Если температура аккумуляторной батареи слишком низкая, то автомобиль не позволит заряжать ее, так как это может привести к повреждению. Побочным эффектом также является то, что теряется возможность зарядки торможением, что показано на дисплее пунктирной линией желтого цвета.

Также если батарея Tesla Model S сильно охладилась, будет ограничен предел мощности. В мороз сложно ехать на высокой скорости без пробуксовки, поэтому данная особенность не является проблемой.

Аккумулятор Тесла имеет нагреватель. Это необходимо для того, чтобы автомобиль мог заряжаться в холодную погоду. Когда вы начинаете ехать на холодном авто, нагреватель включается и может потреблять до 6 кВт. Отопление салона действует аналогично. Обычная остановка на стоп знаке съедает столько же мощности, как если бы вы ехали 60 км/ч. К счастью с разогревом авто показатели потребления уменьшаются.

Холод против расстояния

Когда батарея Tesla Model S очень сильно охладилась, произойдет небольшая потеря дальности, которая показана синим сегментом в строке заряда. Когда батарея согреется, все вернется на место! На самом деле автомобиль должен очень сильно замерзнуть, чтобы это произошло. Очевидно, энергия, необходимая для отопления, уменьшает дальность поездки. Важную роль играет и усиление аэродинамического сопротивления.

Аэродинамика оказывает значительное влияние на расстояние, которое может пройти автомобиль без подзарядки, при любой температуре — особенно в мороз. Существует также небольшой отрицательный эффект из-за шин, имеющих плохое сцепление на морозе, но снижение аэродинамики влияет сильнее.

Обогрев салона

В Модель S обогрев салона имеет два (скрытых) режима. Если трансмиссия замерзла, все тепло пойдет через резистивные нагреватели, потребляющие до 6 кВт. Это много энергии!

Пока вы ведете автомобиль, температура трансмиссия, естественно, повышается. После ее нагрева, Tesla использует охлаждающую жидкость, чтобы помочь нагреть кабину. По сути, она использует вторичное тепло от двигателя и преобразователя для эффективного отопления салона. Это дает огромную разницу в потребляемой мощности — для полностью прогретого автомобиля нужно только 1-2 кВт, чтобы сохранить тепло в салоне, даже в условиях экстремального холода.

Для сравнения, оригинальный Tesla Roadster использует 4 кВт, чтобы сохранить свою крошечную кабину в тепле, используя только резистивные нагреватели. Это является большим преимуществом Model S, о чем Тесла никогда не говорит!

В итоге можено сказать, что в кабине становится тепло всего через несколько минут.

Обогреватели сидений

Обогреватели сидений Tesla Model S расходуют незначительное количество энергии в сравнении с отопительной системой салона. Используйте их по возможности. Включите нагреватели сидений и снизьте обогрев салона. Вы сможете сэкономить кучу энергии.

Держите Model S в тепле

Поставив автомобиль в неотапливаемом гараже вместо улицы, я увидел огромное улучшение показателей расстояния. Это потому, что даже неотапливаемые гаражи зачастую значительно теплее, чем улица. Кроме того защита от ветра сыграет роль во время предварительного нагрева, уменьшая потери тепла и повышения эффективность отопительной системы.

Есть несколько причин, почему теплый автомобиль лучше: теплее в салоне, непромерзший аккумулятор и системы авто.

Зимние шины

Model S оборудована замечательной противобуксовочной системой и системой контроля устойчивости — авто реагирует на проскальзывание колес моментально. Необходимо иметь хорошее сцепление на дороге, и это значит — хорошие шины. Tesla S отлично управляется в снежную и морозную погоду, но крайне важен качественный набор зимних шин.

Pirelli Sotozeros, установленные с завода, являются далеко не лучшими для зимы. По факту они очень плохи. В очень скользких условиях автомобиль не сможет двигаться вообще. В данной ситуации можно выключить противобуксовочную систему, но лучшим решением станет сменить Pirellis на другие шины!

Я в настоящее время пользуюсь Michelin XIce3 и они значительно лучше, чем заводские шины Tesla. Многие люди используют Nokian Hakkapeliitta R2 — серьезные зимние шины с отличными характеристиками.

Получайте удовольствие от вождения и берегите себя!

Автор отзыва: Doug_G с сайта TeslaMotorsClub

Источник