Постигането на температурна устойчивост е пренебрегван проблем, когато става дума за електромобили (снимка: osem-ev)
Ограниченият пробег на електрическите автомобили се счита за една от големите пречки пред навлизането на новото поколение коли в ежедневието ни. И макар че увеличеният капацитет на батериите може да изглежда като най-естественото решение, той не може да разреши другия, сроден проблем, с който в момента се сблъскват собствениците на електромобили: непредвидимостта на пробега, дължаща се на колебанията в температурата. Проектът OSEM-EV има амбицията да промени това. Той предлага нова концепция за управление на температурата при електрическите коли.
Когато се окажат в условия на изключително висока или ниска температура, акумулаторите започват да се „държат странно“. Това се случва дори с обикновените смартфони или фотоапарати, които изведнъж се оказват неспособни да работят. При електромобилите обаче проблемът е по-голям, защото могат просто да ни оставят „насред път“ – буквално. Заради температурните крайности акумулаторите губят до половината от реалния си капацитет.
Драмата се изостря от факта, че именно в условията на екстремни температури потребителите на електромобили най-много имат нужда от допълнително електричество. Така например посред студена зима, при минусови температури, шофьорът на електрическа кола повече от всякога би искал да включи поне подгряването на седалката си, за да може да пътува; по това време ще му е най-нужно и обдухването на стъклата против конденз и замръзване.
Постигането на температурна устойчивост е пренебрегван проблем, когато става дума за електромобили. Справянето с него обаче значително би повишило доверието към електрическите превозни средства. Затова не е изненадващо, че консорциум от 11 организации е извел като свой приоритет точно това. Температуроустойчивостта би трябвало да доведе до подобрен и най-вече предвидим пробег – без това да означава допълнителни разходи и тегло.
„Основната ни цел в рамките на проекта OSEM-EV е да направим батериите устойчиви на външните температури, като използваме топлината от колата и охлаждаме или нагряваме с помощта на термопомпа“, казва Рейнър Джон, координатор на проекта от страна на Infineon Technologies. Освен тази компания в консорциума участват Технологичният университет в Бърно, Институтът Фраунхофер, Техническият университет в Дрезден, Университетът в Шефийлд, Valeo, Siemens, Saft, I-FEVS, Hutchinson, Daimler и AVL.
Като цяло по проекта са разработени редица решения за топлинно управление, включително изолация, системи за съхранение на топлинна енергия, новаторски подходи за отопление и охлаждане, електронен контрол на електроенергията и енергийните потоци, повишена енергийна ефективност на електрифицираните компоненти и подсистеми, както и функции за събиране на енергия. В основата на идеята е концепцията за термопомпите и мобилизацията на отпадната топлина от други подсистеми.
Комбинирано електрическо-термално енергийно управление подобрява не само енергийната ефективност на задвижващите системи, но и надеждността и живота на всяка подсистема в колата (снимка: osem-ev)
Благодарение на задълбоченото количествено разбиране за енергийните потоци в електрическите превозни средства, натрупано по време на проекта, консорциумът е успял да проектира и оптимизира енергийна архитектура за електромобили и да разработи алгоритми за „комбинирано електрическо-термално енергийно управление“. Това подобрява не само енергийната ефективност на задвижващите системи, но и надеждността и живота на всяка подсистема в колата.
Технологията е успешно демонстрирана в два различни класа електрически превозни средства: един от А-сегмент (малки, компактни автомобили) и един от C-сегмент (най-големите коли в категорията лек автомобил). Тези два сегмента са избрани поради своите крайно различни изисквания и топологии и, най-важното, поради техния висок пазарен потенциал.
Докато плановете за комерсиализация все още се обсъждат, Джон посочва, че Daimler вече се готви да тества технологията в собствен прототип и възнамерява да включи новите компоненти в бъдещите си модели. I-FEVS, от друга страна, ще проследи собствения си демонстратор (малък камион, създаден за доставка на храна) и предоставя подробни планове на всички партньори по проекта.
Едно е сигурно: рано или късно новото поколение електрически автомобили, работещи при почти всички атмосферни условия, ще бъдат на пътя. Те ще могат да се похвалят с оптимално използване на енергия, ще запазват температурния комфорт в купето и багажника и няма да ни изненадват с неочаквани сривове на наличния заряд в батериите. Само ще трябва да почакаме още малко.