Запас хода электрокаров Hyundai и Kia увеличат за счет теплового насоса
Для обогрева салонов электрокаров Hyundai и Kia будут использовать тепловой насос, рекуперирующий энергию, излучаемую силовой установкой, батареей и другими узлами и агрегатами. Впервые тепловой насос появился в электрокаре Kia Soul EV первого поколения, представленном в 2014 году. За эти годы систему доработали, что позволило электрокроссоверу Hyundai Kona Electric стать лучшим на недавних испытаниях Норвежской автомобильной федерации (NAF), в которых принимали участие 20 электрокаров. Запас хода каждого из электромобилей проверили на соответствие значениям, заявленным производителями. В условиях холода Kona Electric сможет преодолеть 405 км, что составило 91% от заявленного запас хода при температуре воздуха 23°C в 449 км по циклу WLTP.
Максимально использовать заявленный диапазон позволяет, в том числе и тепловой насос, исключающий использование заряда батареи на обогрев салона. Система, состоящая из компрессора, испарителя и конденсатора, накапливает отработанного тепла от силовых электрических модулей, таких как приводные двигатели, бортовые зарядные устройства и инверторы, а также от аккумуляторной батареи и медленного зарядного устройства. Теоретически, источником тепла может стать все, что нагревается.
Система использует тепло, выделяемое этими компонентами, для испарения охлаждающей жидкости – перевода ее в газообразное состояние. Под высоким давлением газ направляется от компрессора в конденсатор, где происходит обратный процесс перехода в жидкость. В ходе этого процесса генерируется дополнительная тепловая энергия, которая и используется для обогрева салона, вентиляция и кондиционирование воздуха.
Испытав свой тепловой насос в условиях экстремально низких температур Северной Швеции, где зимой температура может опускаться до -35 °C, инженеры Hyundai и Kia нашли дополнительные способы утилизации как можно большего количества отработанного тепла для повышения эффективности системы теплового насоса. Также было доказано, что тепловой насос способен работать даже в самых холодных условиях.
Также Hyundai и Kia используют в своих электромобилях систему водяного охлаждения аккумуляторных батарей, а не традиционную воздушную. Это позволяет более плотно компоновать аккумуляторные ячейки, тем самым уменьшая размеры батареи и в тоже время увеличивать запас хода. По данным производителей, за счет более узких каналов охлаждения плотность батарей повысилась на 35%. В сравнении с первым поколениями электрокаров Hyundai и Kia запас хода тех же моделей увеличился в два раза. Например, у Soul EV первого поколения с литий-полимерным аккумулятором емкостью 30 кВт•ч запас хода составлял около 180 км, тогда как второе поколение модели с батареей на 64 кВт•ч, занимающей аналогичное пространство, способно проехать до 386 км.
Как показало исследование Министерства окружающей среды Кореи, Hyundai Kona Electric и Kia Niro EV с активированной системой HVAC сохраняют 90% заявленного диапазона при температуре -7°C. На других электромобилях без теплового насоса при тех же условиях падение составляет от 18 до 43%.
