Toepassingsscenario's van elektrische voertuigverwarming

1. Cabineverwarming

Elektrische voertuigen zijn afhankelijk van speciale elektrische verwarmingselementen om het passagierscompartiment te verwarmen, vooral wanneer er geen restwarmte van de motor beschikbaar is.

• PTC-luchtverwarmersWeerstandsverwarmers van PTC-keramiek verwarmen de binnenkomende lucht in de cabine. Ze zorgen voor een snelle opwarming en ontdooiing, maar verbruiken wel veel stroom van de accu.
• WarmtepompsystemenDoor een dampcompressiecyclus om te keren, "pompen" warmtepompen omgevingswarmte de cabine in. Met een typische COP van 2-3 presteren ze bij gematigde temperaturen aanzienlijk beter dan pure weerstandsverwarmers, hoewel de efficiëntie afneemt onder de -10 °C.

2. Batterijconditionering

Het handhaven van de batterijtemperatuur binnen het optimale bereik (15 – 35 °C) is cruciaal voor de prestaties, veiligheid en levensduur.

• Koelvloeistof-PTC-verwarmersWeerstandselementen verwarmen het koelvloeistofcircuit, dat op zijn beurt het accupakket opwarmt. Deze methode zorgt voor een gelijkmatige temperatuurstijging, maar vereist wel enige tijd om de warmte door het systeem te laten circuleren.
• Faseveranderingsmaterialen (PCM)Experimentele systemen integreren PCM (Phase Change Material) direct naast de cellen. Tijdens het laden of remmen wordt overtollige warmte opgeslagen in de PCM en weer afgegeven wanneer de temperatuur daalt, waardoor de behoefte aan actieve verwarmingselementen afneemt.

3. Voorruit- en raamontdooiing/ontwaseming

Goed zicht is essentieel voor de veiligheid, vooral in koude, vochtige klimaten.

• Ingebedde PTC-draden of -filmsDe in het glas geïntegreerde verwarmingselementen smelten snel ijs en verdrijven condens, zonder uitsluitend afhankelijk te zijn van luchtstroom.
• Ontdooimodus van de warmtepompSommige geavanceerdeHVAC-systemenSchakel over naar een warmtepompconfiguratie met droge lucht, waarbij ontvochtiging wordt gecombineerd met verwarming om het ontwasemen te versnellen.

4. Voorverwarmen van de aandrijfeenheid en vermogenselektronica

Lage temperaturen kunnen de prestaties van elektromotoren en omvormers negatief beïnvloeden.

• Voorverwarming van het koelvloeistofcircuitVoordat er met hoge snelheid gereden wordt, loopt het koelvloeistofcircuit door eenPTC-verwarmingselementOm de temperatuur van de motor en de omvormer te verhogen, wat zorgt voor optimale smering en efficiëntie.
• Joule-zelfverwarmingBij pulsstroomtechnieken wordt de interne structuur van de cel of de elektronica op een gecontroleerde manier verwarmd door middel van resistieve verliezen, gecoördineerd door het batterijbeheersysteem.

5. GeïntegreerdHoogspanningscabineverwarming (HVCH)

HVCH-modules combineren cabineverwarming, accuvoorverwarming en het opwarmen van elektronische componenten in één compacte unit. Door hardware en koelcircuits te delen, besparen ze ruimte, verminderen ze het gewicht en verhogen ze de algehele efficiëntie.