ヒートポンプは現在、電気自動車にとってほぼ必須の機器となっており、特に冬に使用すると大きな利点があります。しかし、それはどのように機能し、車にそれを装備することがなぜ良い考えなのでしょうか?この記事ではこれらの質問に答えます。

プレゼントはほとんどない、または最初はまったくない電気自動車市販されている、ヒートポンプは今日では不可欠な技術となっています毎日電気自動車を使用する人やあらゆる種類の旅行に最適です。

現在でもこのシステムをオプションとして提供しているメーカーもありますが(ブランドによっては平均 1,000 ユーロ強)、少なくとも使用しない場合には、電気自動車用ヒートポンプにはこの追加投資を正当化する多くの利点があります。標準でご利用いただけます。

ヒートポンプとは何ですか?

ご家庭にヒートポンプが設置されている場合、電気自動車の装置は大まかに言ってほぼ同じです。少なくともその動作モードに関しては。この装置は一般に、低温源から高温源へ熱エネルギーを伝達することを可能にします。

言い換えれば、ヒートポンプは目的の環境の温度を上昇させるために暖房として機能します。技術的には、ポンプは冷気を高圧で圧縮して熱を生成します、冬の冷たい外気に含まれるカロリーを利用して内部で熱を発生させます。逆に、暑い外気に含まれるカロリーを利用して車室内を空調することも可能です。

ヒュンダイ コナ電気のヒートポンプ システム // 出典: ヒュンダイ

空調とヒートポンプの原理は、ガスの圧縮または膨張に伴う温度変化を利用することで構成されています。これは、気体を圧縮すると加熱し、膨張すると冷却するというエネルギー保存則の物理的原理です。

なぜヒートポンプを使用するのですか?

電気自動車では、エンジンの動作では、熱機関に比べて十分な熱が生成されません。その単純な理由は、電気モーターの設計が大幅にシンプルであり、可動部品が著しく少なく、摩擦が少なく、その結果発生する熱が少ないからです。同様のことが燃料の燃焼プロセスにも当てはまり、熱が発生します。

電気自動車には、熱モデルと同様に常に空調回路がありますが、水を加熱し、したがって空気を加熱する熱エンジンはありません。したがって、エンジニアには電気抵抗またはヒートポンプという 2 つの技術的な可能性があります。電気ヒーターは、特に第一世代の電気ヒーターに装備されているモデルがいくつかありました。テスラしかし、それらは非常にエネルギーを消費するため、すぐにヒートポンプに置き換えられました。

ヒートポンプの利点は何ですか?

とりわけヒートポンプにより、電気自動車の車室内を効率的に暖房することが可能になります。実際、ヒートポンプを使用すると、従来の抵抗に比べ加熱エネルギー消費量を3~4倍削減。したがって、このシステムは電気自動車内でその場所を見つけます。自律性は重要な要素であり、客室の暖房が明らかに影響を与える可能性があります。

ヒートポンプは今日ではほぼ必須となっており、特に冬に抵抗器のエネルギー消費が非常に高くなる寒い国では。寒い天候で 20 度に設定すると、ヒートポンプの消費電力は平均 500 ワット未満ですが、従来の暖房システムは約 4 ~ 6 倍、つまり 2,000 ~ 3,000 ワットを消費します。

言い換えれば、電気自動車と 50 kWh のバッテリーが満タンの状態で渋滞に陥った場合、ヒートポンプを使用すれば 100 時間、オプションを使用しない場合は 25 時間は使用できるということです。

今回の技術的なもう 1 つの利点は、空調回路とヒートポンプの融合です。また、実際には加熱を促進するためにいくつかの追加の抵抗が存在する場合でも、抵抗が長く続かなかったのもこのおかげで、ヒート ポンプ回路が起動して動作するまでにしばらく時間が必要です。

したがって、この回路は冷気と熱を生成することができ、複雑な熱管理を行う電気自動車に非常に適しています。確かに、バッテリー、電気モーター、車室内の温度を調整する必要があるため、特定のものを加熱し、他のものを冷却する必要があります。2 in 1 システムより優れたものは何でしょうか?

いいえ、私たちはそれを忘れているわけではありませんが、この温度管理により、多かれ少なかれ自律性を最適化することができます。実際、バッテリーが冷えすぎると供給される電流が減少し、最適な状態で迅速に充電できなくなります。そして、これがヒートポンプとプレコンディショニング システムの違いでもあります。

ヒートポンプはプレコンディショニング システムとどう違うのですか?

非常に多くの場合、バッテリーのプレコンディショニング システムがヒート ポンプにリンクされていることがわかります。しかし、これは常に真実であるとは限りません。何のために ?ヒートポンプを搭載していない電気モデルの多くにはプレコンディショニングシステムが搭載されているためです。

プレコンディショニングは大まかに構成されます適切な動作温度に達するまでバッテリーを温めるため。この機能には、最初の電気モデルでは 15 ~ 20 分かかる場合がありますが、最新のモデルではその半分です。

バッテリーが十分に熱くない場合、ドライバーは、回生制動力の低下、エンジン出力の低下、または急速充電器での充電時間の延長など、さまざまな制限的な状況に直面する可能性があります。これが理由ですKiaがEV6をアップデートしたばかり

それを指定しましょうこの機能は主に、液体温度調整システムを備えた電気自動車用に予約されています。。バッテリー冷却液を加熱すると、バッテリーも加熱されます。

反例はテスラです。バッテリーが熱くなるのは、セルを囲む液体のおかげだけではなく、真空中で「回転」するモーターのおかげです。後者はバッテリーからのエネルギーを必要とし、「不必要に」消費され、冷却剤の加熱に加えてバッテリーを加熱する冷却剤の加熱に加えて、セルが作動することでセルが加熱されます。

バッテリーまたは客室の事前調整を行っていますか?

いつでも車両の客室を事前に調整することも可能です。コンストラクターを適用する例えば。バッテリーの使用を避けるために、車の電源が接続されているときにこの操作を行うのが最善です。車に乗り込んだときに車室内はすでに高温になっているため、バッテリーは温度を維持するだけで十分です。したがって、使用量が減り、旅行中に貴重な数kWhを節約できるようになります。

車室内を事前に調整することでバッテリーがテストされ、バッテリーも暖められます。ただし、これは急速充電用にバッテリーを事前調整することとは別の機能です。

たとえば、テスラでは、GPS で目的地にある急速充電器に入ると、バッテリーが自動的に事前調整されます。次に、真空中で動作するエンジンのおかげでバッテリーが加熱され、可能な限り最速の充電を受け入れることができる理想的な温度になります。そうしないと、充電電力が低下します。

テスラでは依然として、オクタブル (ヒートポンプ) を備えた新しいモデルの客室の事前調整で、バッテリーからの熱を利用して客室を暖めています。

システムはまだ進化中?

イーロン・マスクが何度も説明しているように、、 だけでなく最近ではルノーの社長、 置く電気自動車の大きなバッテリーが常に先へ進むことを可能にするわけではありません理由は単純で、バッテリーの重量もkWh消費量に影響するからです。

したがって、バッテリーの最適化も基本的な要素であり、メーカーは蓄えられたエネルギーをすべて活用できる技術にますます注目しています。ヒートポンプはその好例であり、この技術は今も進化し続けています。

ルノーたとえば、最近、新しいヒートポンプ システムの特許を取得しました。メガーヌ イーテック。バッテリーは常に理想的な温度に保たれ、これは、寒い季節には電気モーターからの温水の循環によって調整でき、暑い季節にはチラーからの冷水の循環によって下げることができるためです。

ルノーが開発したヒートポンプシステム // 出典: ルノー

さらに良いことに、ダイヤモンド会社のエンジニアは、温度がエネルギー貯蔵や充電の維持に好ましくないときに客室を暖房する必要がある場合に、このシステムを最適化しました。彼らによると、従来のヒートポンプは高速道路での長距離移動には十分な効率が得られません。ルノーが開発したヒートポンプは、バッテリーとエンジンから発生する熱をより効率的に回収し、航続距離への影響を最小限に抑えながら車室内の温熱快適性を確保します。

ルノーによれば、外気温度が 10°C 未満の場合、バッテリーと電気モーターによって生成される熱回収システムには、従来のヒートポンプの半分のエネルギーしか必要としないため、効率などのいくつかの利点があります。さらに、メーカーによれば、高速道路での自律性の向上は最大 9% に達する可能性があります。

さらに進むには
冬の電気自動車: 寒い天候での影響を抑えるにはどうすればよいですか?


隔週水曜日にTwitchでお会いしましょう、午後5時から午後7時まで、ライブに続きますショー「SURVOLTÉS」フランアンドロイド社が制作。電気自動車、電動自転車、専門家のアドバイス、ゲーム、体験談など、誰もが楽しめるものが見つかります。