EVは極度の寒さや暑さの中でどれだけうまく機能しますか?

電気自動車は、ゴルディロックスの温度範囲で最もよく機能しますが、どの温度でも機能します。 外の環境は、バッテリー容量に悪影響を与えるほど寒くなく、空気を必要とするほど熱くありません コンディショニング。

ただし、極端な寒さと暑さの中での電気自動車の航続距離は、予想ほど悲惨ではない可能性があります。また、記録として、ガス駆動の自動車も極端な温度の影響を受けません。 それでも、暑さと寒さがEVにどのように影響するかを理解することは重要です。

温度が一般的に電気自動車のバッテリーにどのように影響するか

EVのリチウムイオン電池の俯瞰図。

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全体として、EVはあらゆるタイプの天候でうまく機能します。 ガソリン車と同じように、一部の気象条件では、EVの所有者は、運転方法とバッテリーエネルギーの節約に少し注意を払う必要があります。

たとえば、EVは、十分に寒い天候では一時的にEVバッテリーの容量が減少するため、寒さよりも極端な暑さの方がうまく機能します。 ただし、暑い時期にエアコンをオンにすると、全体の範囲が狭くなる可能性もあります。

これはすべて、電気自動車のバッテリーは、私たちが日常生活で遭遇するほとんどのバッテリーよりも大幅に進歩しているためですが、それでも同じ基本的な物理法則に拘束されています。 つまり、EVバッテリーは、私たちのほとんどにとって少し不思議な方法で機能します。

EVバッテリーへの温度の影響を理解するための鍵は、何よりもまず、バッテリーがエネルギーを効果的に保持および放電できなければならないことを覚えておくことです。 つまり、バッテリーは車を強力に充電できるだけでなく、さまざまな運転状況で必要なときに使用するのに十分な充電を保持できる必要があります。

これらの料金を保持する機能は、「容量」または「ストレージ容量」と呼ばれます。 これらの電荷が車で使用されると、EVのモーターに電力を供給することで「放電」されます。

バッテリーが極端に低温にさらされると、電荷を蓄える能力が低下する可能性があります。 ある研究によると、リチウムイオン電池の充電容量 華氏5度のテスト温度で約77パーセントに低下します、および測定された放電容量は、同じテスト温度で82パーセントに低下します。

EVはリチウムイオン(Li-ion)電池を使用しています。 これらは充電式で軽量であり、他のタイプの充電式電池よりも高いエネルギー密度を持っています。 その結果、これらのバッテリーはガソリン車よりも小型になっています。

バッテリーの容量は通常、バッテリーの温度が上がると増加しますが、極端に 外部温度が高いと、実際に劣化が発生し、動作寿命がさらに短くなる可能性があります。 バッテリー。 その劣化により、EVバッテリーのパフォーマンスが低下する可能性があります。

EVバッテリーの寿命をどのくらい期待できるか

温度がEV範囲に具体的にどのように影響するか

温度の問題は、バッテリー自体に影響を与えるだけではありません。 また、EVの全範囲に影響を与える可能性があります。

温度は、容量と使用の両方の観点からEV範囲に影響します。

  1. 外部温度が低いと、EVバッテリーのストレージ容量が減少する可能性があります。つまり、EVは、通常よりも十分なバッテリー充電を保存できません。
  2. EVの内部キャビンを加熱または冷却することによる排水により、実際に車両をポイントAからポイントBに移動するために必要な蓄積エネルギーの利用可能量を減らすことができます。

バッテリーの貯蔵容量に対する低温または高温の外部温度の影響は重要な要素ですが、低温と高温の両方で見られるEV範囲の減少を完全には説明していません。

極端な気象条件でEVのキャビンを加熱または冷却するには多くの電力が必要になるため、ドライバーと乗客の快適性が実際にEV範囲に大きな影響を与えることがわかりました。 実際、実際のテストでは、周囲温度が華氏5度に下がると、EV範囲が約54%に低下することが示されています。 この減少は通常、極寒の状態で電気ヒーターを運転するための電力要件によるものです。

これは、内燃機関が運転の自然な副産物として大量の排熱を生成するため、ガソリン車が有利な領域の1つです。 これにより、ガス動力車を本質的に自由に加熱できますが、EVは代わりに、ヒートポンプまたは抵抗ヒーターを実行するために範囲を拡大するために使用できたはずのエネルギーを送信する必要があります。

しかし、ガソリン車は、他の要因による低温での燃費低下など、異常気象でも問題を抱えています。 米国エネルギー省によると、 ガソリン車の燃費は約15%低下 バルミエ条件での燃費と比較して、気温が華氏20度まで下がったとき。

さまざまな温度がEVバッテリーの電力にどのように影響するかを示すgif。

ベイリーマリナー

極端な温度が反対方向に変動する場合、EV範囲の縮小は、キャビンを冷却するためのエネルギーコストに完全に起因します。 これは、ガス動力車でA / Cを実行すると、他の方法では車両の移動に使用された可能性のあるガスが発生するため、ガス動力車には利点がない領域です。

米国エネルギー省によると、 ガソリン車の航続距離は25%以上縮小できます 非常に暑い時期にA / Cを運転する場合。 比較すると、平均EVは、周囲温度が104度の条件で、定格範囲の約80%に達すると予想されます。 その特定の状況では、EVは、その範囲のより多くを保持するという点で、ガス動力車を打ち負かす可能性があります。

ヒートポンプ対。 EVの抵抗ヒーター

EVでは抵抗膜式ヒーターとヒートポンプの両方を使用できます。 抵抗ヒーターの代わりにEVでヒートポンプを使用する利点は、ヒートポンプが単によりエネルギー効率が高いことです。

抵抗ヒーターは、電気が流れると熱くなるため、電気エネルギーを熱に変換します。 一方、ヒートポンプは、基本的に熱エネルギーをある場所から別の場所に移動するだけです。

エアコンは、車内から車外に熱を移動させ、その過程で車内を効果的に冷却する一方向ヒートポンプのようなものです。 ヒートポンプもリバーシブルです。つまり、密閉された空間で温度を上げたり下げたりするために使用できます。

実際、NHTSAから入手可能なある研究によれば、 ヒートポンプを備えたEVの範囲は約30パーセント広い 極低温での運転時に抵抗ヒーターのみを搭載したEVの範囲を超えています。

ヒートポンプは通常、華氏約25〜30度までの温度のEVで動作できますが、効率は低下します。 さらに低温では、抵抗膜方式ヒーターに切り替える方が効率的です。

異常気象の範囲を管理する9つの方法

非常に暑い天候と寒い天候の両方でEVの範囲が狭くなる可能性があるのは事実ですが、極端な気象条件でEVの範囲を改善するためにできることはいくつかあります。

摂氏と華氏の温度を示す温度計は、明るい雲のある青い空を背景にしています。

カメレオン007 /ゲッティ

  1. 暑い時期にはエアコンの使用を減らしてください。 A / Cを快適な最高温度に設定し、他の温度で冷却することを検討してください 長い道のりを行くときの携帯用電池式ファンや冷たい飲み物でいっぱいのアイスチェストのような方法 旅行。
  2. 必要な場合を除いて、アクセサリシステムを使用しないでください。 EV内のすべてのシステムは同じバッテリーから電力を引き出すため、エンターテインメントの使用からすべてが 日中にランニングライトだけでなくヘッドライトをオンにするシステムは、EVに割り込む可能性があります 範囲。 キャビンを加熱または冷却するために追加の電力を引き出す必要がある場合は、不要な使用を最小限に抑えて範囲を改善します。
  3. EVの車室内は、プラグが差し込まれたまま加熱または冷却します。 事前に考えてキャビンを快適な温度に事前に設定しておけば、外出先でバッテリーの電力を使い切る必要はありません。 EVをガレージ、特に温度管理されたガレージに保管できれば、なおさらです。
  4. 暑いときは日陰に駐車してください。 非常に暑い状況でもA / Cを実行する必要がありますが、日陰に駐車すると車室内が涼しくなり、快適になるためにそれほど多くのエネルギーを使用する必要がなくなります。
  5. あなたの車がそれを持っているならば、経済モードに固執するようにしてください。 ほとんどのEVには、パフォーマンスを犠牲にして、より優れたバッテリー寿命と範囲を提供するこのようなモードがあります。
  6. 開始および停止するときは、気楽に行ってください。 突然、急加速はゆっくり加速するよりもはるかに多くの力を必要とします。 反対に、EVの回生ブレーキシステムは、最後の瞬間にブレーキを踏んだときよりも、ゆっくりとブレーキをかけたときに、早期に停止することを期待して、はるかに多くのパワーを獲得します。 氷や雪などの極端な条件で運転している場合は、停止にかかる時間にも影響することに注意してください。
  7. 巡航速度を制御してください。 ほとんどのEVは、速度を50 MPH未満に保つと、最高のバッテリー寿命と最長の範囲を提供します。 その後、効率と範囲が急激に低下します。
  8. 周囲温度が極端に低いときは、屋外でバッテリーを充電しないでください。 バッテリーの充電容量は、温度が下がるほど低下するため、充電プロセス中にバッテリーが極端に冷たくない場合は、より良い場所から始めてください。
  9. 負荷を軽くしてください。 週末にスキー旅行やビーチでの一日のために荷物を積みましたか? 一週間中、余分な体重をかけて運転すると、範囲が狭くなります。 屋上カーゴキャリアをお持ちの場合は、使用しないときも取り外すことを検討してください。余分な抗力によって範囲が狭くなるためです。
EVに必要な範囲