Зима – не лучшее время года для поездки на электромобиле. Низкие температуры делают батареи менее эффективными, а усиленное отопление в салоне авто потребляет много электроэнергии. По сравнению с летом аккумулятор тратит дополнительно до 30%.
В отличие от двигателя внутреннего сгорания, электропривод практически не генерирует отходящего тепла, которое можно было бы легко использовать для отопления. Иногда проблему решают установкой в электромобили обогревателей, работающих на бензине или этаноле. Конечно, это наносит ущерб имиджу экологически чистой технологии электрокара.
Автобусы с электроприводом особенно страдают от проблемы с зимним отоплением. Двери электробусов открываются на каждой остановке, компенсация температурных колебаний требует много энергии.
Международный исследовательский проект MINDED пытается найти энергосберегающее решение проблемы. Предполагается, что зимой запас хода электромобилей увеличится на 20%.
В салоне электробуса много мест, которые можно было бы оборудовать инфракрасными панелями. Изображение: Iveco В электромобилях и электробусах обычно используются так называемые обогреватели PTC. Электричество в основном передается через провод, который начинает светиться. Положительный температурный коэффициент (PTC) означает, что нагревательный элемент саморегулируется и не может перегреваться. Это проверенная и безопасная технология, но она не особенно эффективна.
Каждый, кто интересовался экономичным электрическим обогревателем для своего дома, наверняка сталкивался с инфракрасными обогревателями. Они не нагревают воздух, а выпускают тепловое излучение, которое человек сразу ощущает. Поэтому в ванной часто используются инфракрасные обогреватели. MINDED хочет использовать инфракрасные нагревательные панели в электробусах.
«Используются датчики, которые определяют, где сидят пассажиры. Затем обогреваются только эти сиденья», — объясняет Драган Симич, руководитель исследовательской группы моделирования транспортных систем.
Инфракрасные панели можно разместить в спинке переднего сиденья, на боковой стенке автобуса, в полу или под крышей автомобиля. Они работают намного эффективнее, чем обогреватели PTC, и сразу же дарят пассажирам приятное ощущение тепла.
Воздух в автобусе все равно необходимо прогревать, иначе возникнет неприятный контраст между тепловым излучением и температурой воздуха. Для этого следует использовать тепловой насос. Он извлекает тепло из окружающего воздуха электронного автобуса для обогрева салона. Он генерирует относительно большое количество тепла, используя относительно мало электроэнергии.
Температура воздуха держится всего на уровне 16–18°C. Это довольно низкая температура, но она не воспринимается как неприятная из-за инфракрасного обогрева. Новая система отопления тестируется на практике в проекте MINDED по переоборудованию микроавтобуса Iveco eDaily. Автобусу будет предоставлена дополнительная изоляция, чтобы минимизировать потери тепла.
В электромобилях не будет тройных стеклопакетов, как в жилых домах, но изоляционные слои можно будет установить по бокам автомобиля и под крышей. Слой не обязательно должен быть толщиной в несколько сантиметров. Одна только изоляция может сэкономить от 10 до 15 процентов энергии при обогреве.
Такой микроавтобус переоборудуют для исследовательского проекта MINDED. Изображение: Iveco MINDED также исследует, как улучшить управление энергопотреблением электромобилей. Цель — с помощью искусственного интеллекта проанализировать работу автомобиля и адаптироваться к ней. Например, если автомобиль тормозит перед остановкой, энергия торможения, преобразованная в электричество (рекуперация), должна поступать непосредственно в обогреватель, а не сначала в бортовой аккумулятор. Это снижает потери на преобразование и немного больше нагревает салон автобуса перед открытием дверей.
Пока автобус ускоряется, обогрев отключается, чтобы было доступно больше мощности. За счет улучшения управления энергопотреблением можно избежать пиковой производительности и уменьшить размеры батарей.Помимо исследовательских институтов и поставщиков автомобильной промышленности, Rimac Technology также работает над проектом MINDED. Хорватская компания известна своими электрическими спортивными автомобилями стоимостью в несколько миллионов евро.
Стоимость оснащения электробуса новым типом отопления разнится. Инфракрасные панели и изоляционные слои дешевы, но установить тепловые насосы и, таким образом, заменить существующие системы кондиционирования воздуха немного сложнее. Используемые технологии могут быть применены и к автомобилям с электроприводом. Спектр использования совершенно разный, но потенциал экономии энергии огромен.
