Наскільки добре працюють електромобілі в сильний холод чи спеку?

Електричні транспортні засоби можуть працювати при будь-якій температурі, хоча вони найкраще працюють у свого роду температурному діапазоні Златовласки, де зовнішнє середовище не надто холодне, щоб негативно вплинути на ємність акумулятора, і недостатньо гаряче, щоб потребувати повітря кондиціонування.

Запас ходу електромобіля в екстремальні морози та спеку може бути не таким жахливим, як ви очікуєте, і, для запису, транспортні засоби, що працюють на газі, також не застраховані від екстремальних температур. Тим не менш, важливо розуміти, як тепло та холод впливають на електромобілі.

Як температура в цілому впливає на акумулятори електромобілів

Загалом електромобілі можуть добре працювати за будь-якої погоди. Деякі погодні умови, як і в бензинових транспортних засобах, означають, що власникам електромобілів потрібно приділяти пильнішу увагу тому, як вони їздять і зберігають енергію акумулятора.

Наприклад, електромобілі працюють краще в екстремальну спеку, ніж на холоді, оскільки досить холодна погода тимчасово зменшить ємність акумуляторів електромобілів. Однак увімкнення кондиціонера в жарку погоду також може зменшити загальний радіус дії.

Все це тому, що акумулятори для електромобілів значно більш досконалі, ніж більшість акумуляторів, з якими ми стикаємося в повсякденному житті, але вони все ще пов’язані тими ж основними законами фізики. Це означає, що для більшості з нас акумулятори електромобілів працюють трохи загадковим чином.

Ключ до розуміння впливу температури на акумулятори електромобілів полягає в тому, щоб пам’ятати, що, перш за все, акумулятор має бути здатним ефективно утримувати та розряджати енергію. Це означає, що акумулятор має бути здатним не тільки потужно заряджати автомобіль, але й утримувати достатню кількість заряду, щоб використовувати його в разі потреби в різних ситуаціях водіння.

Здатність утримувати ці заряди називається «ємністю» або «ємністю зберігання». Коли ці заряди використовуються автомобілем, вони «розряджаються» шляхом подачі живлення до двигуна електромобіля.

Коли акумулятор піддається дії надзвичайно низьких температур, його здатність зберігати заряд може зменшитися. Згідно з одним дослідженням, ємність заряду літій-іонного акумулятора падає приблизно до 77 відсотків при температурі тестування 5 градусів за Фаренгейтом, а виміряна ємність розряду падає до 82 відсотків при тій же температурі тестування.

Хоча ємність батареї зазвичай збільшується при підвищенні температури батареї, надзвичайно Високі зовнішні температури можуть фактично призвести до погіршення і навіть знизити термін експлуатації a акумулятор. Це погіршення може призвести до меншої ефективності роботи акумулятора EV.

Як температура конкретно впливає на діапазон EV

Проблеми з температурою впливають не тільки на сам акумулятор. Це також може вплинути на загальний діапазон EV.

Температура впливає на діапазон EV як з точки зору місткості, так і з точки зору використання:

1. Низькі зовнішні температури можуть зменшити ємність акумуляторів електромобілів, а це означає, що електромобиль не може зберігати достатню кількість заряду батареї, щоб проїхати так далеко, як зазвичай.
2. Злив від обігріву або охолодження внутрішньої кабіни електромобіля може зменшити доступну кількість накопиченої енергії, необхідної для фактичного переміщення транспортного засобу з точки А в точку Б.

Вплив низьких або високих зовнішніх температур на ємність акумулятора є важливим фактором, але він не повністю враховує зменшення діапазону EV, яке спостерігається як при низьких, так і при високих температурах.

Виявилося, що комфорт водія і пасажира насправді має більший вплив на діапазон електромобілів, оскільки для обігріву або охолодження салону електромобіля в екстремальних погодних умовах потрібно багато енергії. Фактично, тестування в реальному світі показало, що діапазон EV падає приблизно до 54 відсотків, коли температура навколишнього середовища падає до 5 градусів за Фаренгейтом. Це зниження зазвичай пов’язано з потребами в потужності для роботи електричного обігрівача в надзвичайно холодних умовах.

Це одна з областей, де транспортні засоби, що працюють на бензині, мають перевагу, оскільки двигуни внутрішнього згоряння виділяють багато відпрацьованого тепла як природний побічний продукт роботи. Це робить його по суті безкоштовним для обігріву автомобіля, що працює на газі, в той час як електромобілю натомість потрібно посилати енергію, яка в іншому випадку могла б підвищити діапазон для роботи теплового насоса або резистивного обігрівача.

Однак бензинові транспортні засоби все ще відчувають проблеми в екстремальних погодних ситуаціях, включаючи зниження економії палива при низьких температурах через інші фактори. За даними міністерства енергетики США, Економія палива автомобіля, що працює на газі, знижується приблизно на 15 відсотків коли температура падає до 20 градусів за Фаренгейтом порівняно з економією палива в більш теплих умовах.

Коли екстремальні температури коливаються в інший бік, зменшення діапазону електромобіля повністю пов’язано з витратами енергії на охолодження салону. Це область, де транспортні засоби, що працюють на газі, не мають переваги, оскільки для роботи з кондиціонером у транспортному засобі, що працює на газі, витрачається газ, який інакше міг би використовуватися для руху транспортного засобу.

За даними міністерства енергетики США, автомобіль з бензиновим двигуном може зменшити запас ходу більш ніж на 25 відсотків під час роботи кондиціонера в надзвичайно спекотну погоду. Для порівняння, можна очікувати, що середній EV досягне приблизно 80 відсотків свого номінального діапазону в умовах, коли температура навколишнього середовища становить 104 градуси. У цій конкретній ситуації електромобиль, ймовірно, перевершить автомобіль, що працює на газі, з точки зору збереження більшої дальності.

Теплові насоси проти Резистивні обігрівачі в електромобілях

В електромобілях можна використовувати як резистивні нагрівачі, так і теплові насоси. Перевага використання теплового насоса в електромобіле замість резистивного нагрівача полягає в тому, що теплові насоси просто більш енергоефективні.

Резистивні нагрівачі перетворюють електричну енергію в тепло, оскільки вони нагріваються, коли через них протікає електрика. Теплові насоси, з іншого боку, по суті просто переміщують теплову енергію з одного місця в інше.

Кондиціонер нагадує односторонній тепловий насос, який переміщує тепло від салону автомобіля до зовні, ефективно охолоджуючи салон у процесі. Теплові насоси також є реверсивними, що означає, що їх можна використовувати для підвищення або зниження температури в закритому приміщенні.

Насправді, згідно з одним дослідженням, доступним від NHTSA, дальність дії електромобіля з тепловим насосом приблизно на 30 відсотків більше ніж у діапазоні електромобілів, оснащених лише резистивним нагрівачем при експлуатації в надзвичайно низьких температурах.

Теплові насоси, як правило, здатні працювати в електромобілях при температурах приблизно до 25-30 градусів за Фаренгейтом, хоча ефективність падає з холодом. При ще більш низьких температурах стає ефективнішим переходом на резистивний нагрівач.

9 способів керувати дальністю в екстремальних погодних умовах

Хоча правда, що радіус дії електромобіля може бути зменшений як надзвичайно спекотною, так і холодною погодою, є ряд речей, які ви можете зробити, щоб покращити дальність електромобіля в екстремальних погодних умовах:

1. Зменште використання кондиціонера в жарку погоду. Налаштуйте кондиціонер на найвищу температуру, яка вам подобається, і подумайте про охолодження іншим такі способи, як портативний вентилятор з батарейним живленням і скриня з льодом, наповнена прохолодними напоями, коли йдеш у довгу дорогу поїздки.
2. Не використовуйте системи аксесуарів, якщо вони вам не потрібні. Усі системи вашого електромобіля живляться від одних і тих самих батарей, тому все від використання розваг Система ввімкнення фар замість ходових вогнів протягом дня може вплинути на ваш електромобиль діапазон. Зведіть до мінімуму непотрібне використання, щоб покращити радіус дії, коли вам вже потрібно використовувати додаткову електроенергію для обігріву або охолодження салону.
   
3. Нагрійте або охолодіть салон вашого електромобіля, поки він підключений до електромережі. Якщо ви думаєте наперед і заздалегідь підготуєте салон до комфортної температури, вам не доведеться витрачати заряд акумулятора, коли ви вже в дорозі. Якщо ви можете тримати свій електромобиль в гаражі, особливо в гаражі з клімат-контролем, тим краще.
4. Паркуйтеся в тіні, коли на вулиці спекотно. Вам все одно доведеться вмикати кондиціонер під час надзвичайно спекотних умов, але паркування в тіні збереже прохолоду в салоні, і вам не потрібно буде витрачати стільки енергії, щоб почуватись комфортно.
5. Спробуйте дотримуватися економного режиму, якщо він є у вашому автомобілі. Більшість електромобілів мають такий режим, який забезпечує кращий термін служби батареї та запас ходу за ціною продуктивності.
6. Спокійно починаючи і зупиняючись. Раптове різке прискорення вимагає набагато більше енергії, ніж повільне прискорення. З іншого боку, система рекуперативного гальмування вашого електромобіля фіксує набагато більше потужності, коли ви повільно гальмуєте, передбачаючи ранню зупинку, ніж коли ви натискаєте на гальма в останній момент. Пам’ятайте, що якщо ви їдете в екстремальних умовах, як-от ожеледь або сніг, це також вплине на тривалість зупинки.
7. Тримайте свою крейсерську швидкість під контролем. Більшість електромобілів забезпечують найкращий час роботи від батареї та найбільший запас ходу, коли ви підтримуєте швидкість нижче 50 миль/год. Після цього ефективність і дальність стрімко падають.
8. Уникайте заряджання акумулятора на вулиці, коли температура навколишнього середовища надзвичайно низька. Ємність заряду акумулятора падає з холодом, тому ви починаєте з кращого місця, якщо ваша батарея не дуже холодна під час процесу заряджання.
9. Тримайте ваше навантаження легким. Ви завантажилися для поїздки на лижах або дня на пляжі у вихідні? Якщо ви їздите цілий тиждень із зайвою вагою, це зменшить ваш запас ходу. Якщо у вас є вантажний багажник на даху, подумайте про те, щоб його також видалити, коли він не використовується, оскільки додаткове опір також зменшить вашу дальність.