Uue energiaga sõiduki kolm etappi
Soojusjuhtimissüsteemi arendamine
1. etapp
Esimese-põlvkonna soojusjuhtimissüsteem: aku-õhk--- või vedelik{2}}jahutusega, PTC-küte ja mootoriga elektrooniliselt juhitav vedelikjahutus, mis kõik töötavad sõltumatult.
Uute energiasõidukite arendamise algfaasis keskenduti eelkõige bensiinimootoriga sõidukite mootori asendamisele akude ja mootoritega. Tavalise sõidu ajal tekitab akusüsteem soojust, mille efektiivne töötemperatuur on 15-35 kraadi. Õhkjahutus võeti laialdaselt kasutusele uutes energiasõidukites tänu selle lihtsale struktuurile, madalatele kuludele ja lihtsale hooldusele.
Mootori ja laadimisvõimsuse suurenedes ei vastanud õhkjahutus enam aku soojusjuhtimise nõuetele, mis viis järk-järgulise vedelikjahutuse üleviimiseni. Talvel kasutati madalama välistemperatuuri tõttu jahutusvedeliku soojendamiseks PTC-kütet, mis seejärel kandis soojuse üle akusüsteemi. Sõitjateruumi jahutamine jätkus bensiinimootoriga sõiduki-ajastu süsteemiga: mehaanilised kliimaseadme kompressorid viidi üle elektrikompressoriteks; kuumutamine saavutati tavaliselt PTC-küttega. Selle lahenduse üldised eelised olid lihtsus, madal hind ja madal struktuurne keerukus; miinusteks oli suur energiakulu ja lühike sõiduulatus talvel.
2. etapp
Teise-põlvkonna soojusjuhtimissüsteem: akuvedelikjahutus, PTC-küte ja mootori/elektroonilise juhtimisega vedelikjahutus. See süsteem kasutab mootori/elektroonilise juhtimissüsteemi heitsoojust akusüsteemi soojendamiseks, saavutades termilise ringlussevõtu.
Esimesele põlvkonnale tuginedes ühendab see süsteem mootori/elektroonilise juhtimis- ja aku soojusjuhtimise ahelad järjestikku ja paralleelselt, kasutades täielikult ära mootori/elektroonilise juhtimissüsteemi heitsoojust akusüsteemi soojendamiseks. See vähendab PTC kasutamist talvel, parandab elektrisõidukite üldist soojusjuhtimise efektiivsust ja suurendab nende sõiduulatust.
Näiteks XPeng P7 kasutab nelja-tee ventiili mootori/elektroonilise juhtseadme jahutusahela ja akuploki komplekti jahutusahela ühendamiseks. Kui aku ei vaja kuumutamist, juhitakse mootori/elektroonilise juhtahela soojus läbi esi-mooduli mootori radiaatorisõlme. Kütmise vajaduse korral kannab jahutusvedelik mootori/elektroonilise juhtimissüsteemi soojuse ära ja voolab läbi aku jahutusringi. Kui soojust ei piisa, pakub PTC energia säästmiseks lisakütet.
Teise-põlvkonna soojusjuhtimissüsteem kasutab salongi ja aku küttevajaduste rahuldamiseks endiselt PTC-d. Salongi soojendamiseks kasutatakse tavaliselt ventilaator{2}}küttega PTC-kütteseadet.
ThePTC kütteseadesoojendab ümbritsevat õhku ja seejärel puhub puhurisüsteem küttefunktsiooni saavutamiseks õhu salongi. Teise võimalusena võib jahutusvedeliku soojendamiseks kasutada veepõhist PTC-kütteseadet, mis seejärel voolab läbi küttekeha, et soojendada salongi. Akusüsteemi küttevajadused kaetakse peamiselt veepõhise -PTC-soojendi abil jahutusvedeliku ja seega ka aku soojendamiseks.
PTC-kütteseadmete väljundvõimsus on aga tavaliselt 1–6 kW, mis lisab 4–6 kWh energiatarbimist 100 km kohta. Näiteks 4-5-tunnise täislaadimise sõiduajaga võib PTC-küte vähendada uue energiasõiduki sõiduulatust 100-150 km võrra, mistõttu väheneb sõiduulatus, kui soojendus on talvel sisse lülitatud.
3. etapp
Kolmanda põlvkonna soojusjuhtimissüsteem: see etapp lisab soojuspumbasüsteemi, mille tulemuseks on tõhusam ja keerukam üldinesoojusjuhtimissüsteem. Külmutusagensi ja vee{1}põhised süsteemid on integreeritud, mis esindab suundumust suurema integratsiooni poole, mille näiteks on Tesla mudel Y.
Külmutusagensi poolele on soojuspumba küttenõuete täitmiseks lisatud sisekondensaator ja külmutusagensi kolmekäiguline ventiil, mis asendab algse kõrgsurve PTC-küttekeha. Kaks täiendavat madalrõhu{3}}PTC-soojendit pakuvad peamiselt sulatus-, udueemaldus- ja lisaküttefunktsioone. Üldiselt võib öelda, et olemasoleva süsteemi asendamine soojuspumbaga säästab 2-3 kWh elektrit 100 kilomeetri kohta, saavutades üldise sõiduulatuse paranemise 10%-15%.
