Как жаркая или холодная погода влияет на запас хода электромобиля

Электромобили (EV) во многих отношениях значительно отличаются от автомобилей с бензиновым двигателем, но одно из менее очевидных отличий заключается в том, как экстремальные температуры влияют на их запас хода.

Все автомобили теряют запас хода в очень жаркую или очень холодную погоду — в конце концов, для обогрева обледенелой машины требуется больше газа, — но электромобили особенно уязвимы из-за химического состава аккумуляторов и инженерной среды. Это не означает, что они не могут ездить в плохую погоду, просто владельцы электромобилей должны принять некоторые меры предосторожности и планировать заранее, чтобы избежать неожиданного снижения пробега. Мы рассмотрели, насколько электромобили зависят от температуры наружного воздуха, почему это происходит и что с этим можно сделать.

Измерение дальности EV в экстремальных погодных условиях

Чтобы понять, как экстремальные погодные условия влияют на дальность пробега, Американская автомобильная ассоциация (AAA) в партнерстве с Автомобильным клубом Центра автомобильных исследований Южной Калифорнии протестировала пять электромобилей с минимальной оценкой EPA дальности пробега в 100 миль (161 км). ). Реальные условия вождения моделируются с помощью динамометра, который обеспечивает жесткий контроль температуры окружающей среды в закрытой испытательной камере. Чтобы определить влияние на запас хода, сценарии в холодных и жарких погодных условиях (с кондиционером или без него) сравнивали со сценариями вождения при температуре наружного воздуха 23,9°C.

результат:

Когда кондиционер не используется, расчетный запас хода электромобилей умеренно зависит от высоких и низких температур по сравнению с испытаниями, проведенными при 23,9°C. Использование кондиционера привело к значительному сокращению пробега.

-12% сокращение пробега при -6,7°C

-6,7°C с отопителем (термокондиционером) сокращение пробега -41%

-4% уменьшение дальности пробега при 35°C

-17% сокращение пробега с кондиционером при 35°C

Эти результаты означают, что в среднем электромобиль может проехать 83 мили (133,6 км) с включенным кондиционером при температуре 35°C на каждые 100 миль (161 км) при температуре 23,9°C, а обогреватель работает при температуре -6,7°C. С. Без него он может проехать только 59 миль (95 километров). Например, электромобиль с запасом хода в 240 миль (386,2 км) может проехать между Лос-Анджелесом и Палм-Спрингс на полностью заряженной батарее в теплую погоду, но не в 35-градусную жару с включенным переменным током. Его запас хода сократится примерно на 40 миль (64,4 километра), а водителю нужно будет зарядить его хотя бы один раз за время поездки.

Бензиновые автомобили также теряют пробег

-6,7 ℃ сокращение пробега при холодном пуске -11%

-6,7 ℃ снижение горячего старта -6%

35 ℃ с кондиционером, чтобы уменьшить -17%

Электромобили не особенно непригодны для экстремальных температур. Испытания в Аргоннской национальной лаборатории показали, что автомобили с бензиновым двигателем также теряют запас хода, хотя это явление часто называют «снижением экономии топлива».

Когда погода очень холодная, двигатель, работающий на жидком топливе, должен сжигать дополнительное топливо, чтобы довести двигатель до рабочей температуры - это известно как «холодный запуск». Моторная жидкость также менее эффективна, когда она холоднее. Когда очень жарко, им приходится сжигать дополнительное топливо, чтобы кондиционер работал. Фактически, в процентном отношении бензиновые автомобили теряют почти такую же потерю пробега при 35°C, как и электромобили с включенным кондиционером.

Почему запас хода электромобиля уменьшается в экстремальных погодных условиях

Причина 1: аккумуляторы не любят экстремальных температур

Как и любой автомобильный компонент, литий-ионные аккумуляторы большой емкости в электромобилях имеют оптимальный диапазон рабочих температур. По мере снижения температуры диффузия, проводимость и скорость реакции внутри элемента батареи уменьшаются. Это приводит к повышенным помехам напряжения и выделению тепла, потребляя энергию, которая в противном случае привела бы в движение автомобиль. При очень низких температурах может использоваться дополнительная энергия для нагрева батареи, чтобы предотвратить ее повреждение.

Также при высоких температурах должна работать система охлаждения, чтобы аккумулятор не перегревался. Это также использует дополнительную энергию, что снижает дальность движения. Агрессивное вождение приводит к большему выделению тепла, что увеличивает требования к охлаждению аккумулятора.

Причина 2: Кондиционеры потребляют много электроэнергии

В тестах AAA два самых больших падения пробега электромобиля произошли при включенном кондиционере. Любой, кто когда-либо оплачивал счета за коммунальные услуги в жаркий летний или холодный зимний день, знает, что кондиционеры и обогреватели потребляют много электроэнергии.

Использование обогревателей (тепловых кондиционеров) при температурах ниже точки замерзания привело к наибольшему снижению пробега. В отличие от автомобилей с бензиновым двигателем, где двигатель вырабатывает тепло, которое можно использовать в качестве побочного продукта сгорания для обогрева салона, электрические автомобили должны иметь отдельный электрический обогреватель.

что ты можешь сделать

• Эффективность (и экономия): Электромобили (ЭМ) лучше чувствуют влияние погоды, потому что для перезарядки аккумулятора требуется больше времени, чем для заполнения бака, но они имеют преимущество в том, что они более рентабельны, потому что каждый километр Электричество дешевле. чем бензин. Исследование AAA показало, что вождение электромобиля на 1000 миль (1609,3 км) с кондиционером при температуре наружного воздуха 35°C увеличивает счет за электроэнергию примерно на 8 долларов (51 юань) по сравнению с температурой 23,9°C. Для сравнения, бензиновый автомобиль со средним расходом топлива в США 23,6 миль на галлон будет стоить дополнительно 21 доллар (134 юаня) за бензин (это расчет, сделанный при относительно низких ценах на бензин).

• Планируйте заранее: проверьте прогноз погоды перед длительной поездкой, чтобы узнать, в жаркую или холодную погоду вы едете. Если это так, планируйте использовать зарядные станции чаще и наметьте зарядные станции, которые вы будете использовать, и расстояния между ними.

• Прогрейте или остудите перед отключением от сети: пока устройство подключено к зарядному устройству, найдите время, чтобы прогреть или охладить салон автомобиля. Это позволяет аккумулятору экономить больше энергии для вождения.

• Немного уменьшите мощность кондиционера: Использование обогревателя или кондиционера в холодную или душную погоду неизбежно, но если вы хотите увеличить запас хода, используйте их умеренно. Так же, как комнатный термостат, установите кондиционер на комфортную температуру.