Kakšen je energetsko najučinkovitejši način za ohranjanje toplote?
Ker stroški ogrevanja naših domov naraščajo, se o tem sprašuje veliko ljudi. Fordovi inženirji so v okviru projekta za izboljšanje dosega električnih vozil morali odgovoriti na isto vprašanje.
Pri ogrevanju električnih vozil lahko topel zrak v kabino vpihujemo s pomočjo klimatske naprave. Druga možnost je ogrevanje površin. To so lahko površine, s katerimi so potniki v neposrednem stiku. Ali pa ploskve, ki oddajajo toploto proti vozniku in potnikom.
V obeh primerih je potrebna energija baterije. A so inženirji ugotovili, da se lahko v primerjavi s standardnim sistemom klimatske naprave z ogrevalnimi površinami poraba energije za ogrevanje kabine zmanjša za 13 odstotkov, doseg električnega vozila pa se lahko podaljša za pet odstotkov pri običajnem polnjenju.1 Ta razlika bi lahko pomenila več sto dodatnih kilometrov na leto.
“Vsi vemo, da se temperatura v vozilu zniža, če so odprta vrata ali okna, ko je zunaj hladneje. To še posebej velja za dostavna vozila, saj vozniki pogosto odlagajo pošiljke. Tako se toplota, ki jo ustvarja klimatska naprava, hitreje izgublja, medtem ko ogrevane površine ostanejo tople,” je povedal Markus Espig, sistemski inženir na oddelku za pogonske sisteme v Fordovem centru za raziskave in inovacije v Evropi. “Zmanjšanje porabe energije ne le izboljša doseg, temveč tudi zmanjša stroške. In pomaga zagotoviti, da je naš način potovanja bolj trajnosten.”
Raziskava je bila izvedena v okviru projekta Evropske komisije Povezano električno vozilo, optimalno prilagojeno za celotno življenjsko dobo, vrednost, učinkovitost in doseg (Connected Electric Vehicle Optimised for Life, Value, Efficiency and Range project – CEVOLVER), ki je potekala od oktobra 2018 do oktobra 2022.2
Projekt je bil zasnovan za pridobivanje informacij o tem, kako so izdelana nova električna vozila, in pomoč pri oblikovanju posodobitev programske opreme za električna vozila, ki so že na cesti. Rezultate testiranja upravljanja toplote so uporabili pri Fordovem razvoju prihodnjih vozil.
Do leta 2026 namerava Ford v Evropi prodati 600.000 električnih vozil letno. S tem bo podprl globalni cilj več kot dva milijona proizvedenih električnih vozil na leto, prav tako do leta 2026.
Kako je potekal preizkus
Inženirji so povsem električno vozilo Ford E-Transit opremili z ogrevanimi nasloni za roke, talnimi oblogami, oblogami vrat, senčniki in ploščo pod volanom.3 Test je vključeval dostavo paketov, dostavo posebnega blaga. In enodnevno delo obrtnika na cestah v Kölnu in njegovi okolici na razdalji 350 km. Testiranje je potekalo pozimi in poleti. Na suhih in mokrih cestah ter v močnem dežju in vetru, kar odraža Fordove izkušnje z zahtevami kupcev dostavnih vozil, ki jim ni para.
Raziskava je tudi pokazala, da lahko spremembe vremena, prometa in cestnih razmer vplivajo na doseg. Vključitev teh podatkov v kalkulator dosega bi lahko pripomogla k natančnejšemu predvidevanju dosega v realnem času. Pri gospodarskih vozilih bi lahko te združene podatke o vožnji uporabili kot ‘napovednik dosega voznega parka’ za oceno potreb po energiji na določeni poti.
Fordovi inženirji so preizkusili še druge tehnologije, ki bi lahko prinesle znatne izboljšave pri varčevanju z energijo in časom:
- toplotni izmenjevalnik, ki prevzame odpadno toploto električnega pogona in jo uporabi za ogrevanje kabine in/ali baterijskega sklopa;
- sistem za hlajenje baterije, ki omogoča učinkovito hlajenje in toplotno predpripravo baterijskega paketa;
- ekološko usmerjanje v kombinaciji z zagotovljenim polnjenjem, ki izračuna optimalno pot, vključno s postanki za polnjenje, da kar najbolje izkoristi doseg vozila;
- pametno hitro polnjenje, ki predhodno ohladi ali ogreje akumulator pred naslednjim hitrim polnjenjem;
- funkcija za toplotno predpripravo pogonskega sklopa, ki ohranja sestavne dele električnega pogona na energijsko najbolj optimalni temperaturi.
Raziskava CEVOLVER
Raziskava sledi tudi Fordovemu testiranju, kako je mogoče zmanjšati porabo energije v električnih vozilih. Na primer z uporabo notranje razsvetljave za občutek hladnejše ali toplejše kabine. Napredna tehnologija za varčevanje z energijo, ki bo na voljo v prihodnjih Fordovih električnih vozilih, vključuje toplotno črpalko z vbrizgavanjem pare v novem povsem električnem Fordu E-Transitu Custom.4
Poleg razvoja prihodnjih tehnologij za povečanje dosega Ford že ponuja vrsto uporabnih funkcij za povečanje učinkovitosti svojih aktualnih električnih vozil. Mustang Mach-E in E-Transit ponujata načrtovano toplotno predpripravo. Ta na daljavo poskrbi za optimalno temperaturo v kabini in bateriji, ko je vozilo pred odhodom priklopljeno na polnjenje. Vozilo preveri vremenske razmere in presodi, koliko energije je treba za vzpostavitev temperature pred časom odhoda, ki ga je vnaprej določil lastnik. Ford ocenjuje, da bo pri zunanji temperaturi 0 °C napol natovorjen E‑Transit ob predhodni toplotni predpripravi ohranil 75 odstotkov dosega – brez nje bo doseg znašal samo 66 odstotkov. Fordova električna vozila omogočajo tudi izbiro voznih načinov5 za zmanjšanje porabe energije in tako za večji doseg ter možnost rekuperacije energije med zaviranjem.
# # #
1 Na podlagi primera uporabe za dostavo pošiljk in prilagojenega testnega vozila iz Fordove raziskave. Z aktiviranimi običajnimi sistemi ogrevanja s klimatsko napravo se je doseg zmanjšal za približno 30 odstotkov. Z uporabo ogrevanih površin za ogrevanje v kombinaciji z zmanjšanim ogrevanjem s klimatsko napravo je bilo mogoče pri zunanji temperaturi -7 °C doseg podaljšati za približno pet odstotkov.
2 Projekt CEVOLVER je financirala Evropska komisija v okviru akcijskega programa za raziskave in inovacije. V projektu, vrednem 5 milijonov evrov, je sodelovalo deset partnerjev iz šestih evropskih držav, Ford pa je za raziskave prejel 1,1 milijona evrov.
3 Te funkcije vozila razvijajo le za poskusne namene in trenutno niso na voljo za nakup.
4 Ciljni doseg in čas polnjenja na podlagi proizvajalčevih preizkušenih vrednosti in izračuna v skladu z voznim ciklom WLTP. Dejanski doseg se spreminja glede na pogoje, kot so zunanji dejavniki, način vožnje, vzdrževanje vozila, starost in stanje litij-ionske baterije.
5 Asistenčne funkcije so namenjene le za pomoč vozniku in ne nadomeščajo njegove pozornosti, presoje ter odgovornosti za upravljanje in nadzor vozila. Prav tako niso nadomestek za varno vožnjo. Glede podrobnosti in omejitev sistemov glejte Navodila za uporabo.
