為什麼電動車配備熱泵?他們需要一個嗎?
要點
配備熱泵的電動車在提供車內供暖方面可以實現更高的效率,因為它們能夠從外部來源提取熱能並利用它來加熱乘客室和電池組,從而增強其運行性能寒冷月份的容量。
熱泵技術的結合不可避免地會導致複雜性和相應費用的增加,但很明顯,與汽油燃料車輛相比,配備熱泵的電動車的整體維護負擔較低。
在冬季氣溫嚴酷的地區,例如在某些氣候條件下,在電動車內使用熱泵可能特別有利,因為它能夠有效地加熱車輛的內部車廂,並在長時間的行駛過程中提供額外的加熱能力。寒冷的天氣條件。
熱泵因其能夠為房屋取暖、烘乾衣服甚至為電動車提供動力而變得越來越受歡迎。然而,當涉及電動車時,熱泵可能被認為是一個補充功能,這引發了一個問題:它們是否值得額外花費。
什麼是熱泵?
大多數家庭擁有製冷裝置,通常稱為冰箱,其透過利用涉及冷媒氣體的壓縮循環來運作。進入設備後,氣體被輸送到壓縮機,其功能類似於泵浦。該裝置壓縮氣體,使其液化,同時將熱量散發到周圍環境中。隨後,現在液態的物質流向蒸發器盤管,在其中經歷相變,透過吸收周圍環境的熱能恢復到氣態。值得注意的是,這個過程發生在冰箱本身的範圍內,蒸發器從冰箱內部帶走熱量。
熱泵遵循相同的順序,但利用獨特的機制。您可以從冷凝器發出的溫暖中獲得樂趣。
熱泵在電動車中的工作原理
電動車的熱泵從汽車外部提取環境空氣,引導其通過壓縮機。然後,系統將冷凝器散發的熱能傳遞到乘客室,從而加熱車內的周圍大氣。或者,熱量可以用於加熱汽車電池,而汽車電池也討厭寒冷的溫度。
典型的電動車 (EV) 不利用熱泵加熱。相反,它採用一種稱為電阻加熱的方法,該方法涉及使電流通過高電阻材料,從而產生摩擦熱。這種方法被證明非常有效,因為所有消耗的電力都直接轉化為熱能。然而,熱泵提供了一種優越的替代方案,它將熱量從一個區域轉移到另一個區域,同時與電阻加熱產生的能量相比,消耗的能量更少。
熱泵增加冬季範圍
圖片來源:Bertel King/All Things N
電動車 (EV) 也無法免受寒冷天氣條件的挑戰,因為與溫暖的季節相比,它們的續航里程在冬季往往會減少。雖然傳統汽油車由於在較冷的溫度下燃油效率較低而出現類似的性能下降,但對於電動車來說,這個問題可能更為明顯,因為它們通常在一次充電後行駛距離有限。因此,電動車的駕駛者可能會因擔心找到可用的充電基礎設施而感到更大的里程焦慮,這可能會進一步加劇低環境溫度造成的里程限制。
鑑於鋰離子電池在低溫條件下性能下降,熱泵可以有效緩解寒冷季節車輛行駛里程的損耗。因此,與溫暖時期相比,冬季可實現的操作距離受到限制。然而,透過使用較少的電力來加熱汽車的乘客室和電池組,仍然可以增加用於推進目的的能量。因此,如果在配備熱泵的設備和缺乏此類功能的設備之間進行選擇,前者一次充電能夠行駛稍遠的距離,然後在冬季需要充電。
熱泵會增加成本
與傳統汽車冷卻系統相比,車輛熱泵系統的複雜性增加是其價格更高的主要原因之一。這種增加的複雜性源於附加組件的存在,這需要更大的生產工作,並且由於涉及的單個零件數量龐大而增加了故障的可能性。儘管如此,與汽油車相比,電動車的維護成本通常較低。
在許多情況下,熱泵作為補充系統集成,而不是作為主要熱源。這允許在外部溫度可能不足以運行的情況下進行備用加熱。從技術角度來看,熱泵可以被視為增強充電系統整體性能的附加功能。
您的電動車需要熱泵嗎?
熱泵提供熱量的功效很大程度取決於一個人的地理位置。在降雪地區,投資配備熱泵的電動車變得勢在必行,儘管電阻加熱器可能需要在異常寒冷的溫度下啟動。此外,即使在冬季氣溫保持在冰點以上但仍然寒冷到需要分層的地區,使用熱泵也被證明是有利的。
在冬季條件最嚴重且加熱系統運作不頻繁的情況下,與使用生質柴油混合物相關的潛在成本節省可能被認為是微不足道的。在這種情況下,放棄使用此類燃料可能更為謹慎,特別是如果您的車輛與替代選項相容。