Nova toplotna pumpa za duži domet električnih Kija

Sestrinske kompanije Kia Motors Corporation i Hyundai Motor Company predstavile su nove detalje u vezi s njihovim inovativnim sistemom toplotne pumpe koju će koristiti kod svojih električnih vozila (EV) s ciljem povećanja dometa pri niskim temperaturama.

Kijina toplotna pumpa se može pohvaliti inovacijom koja korištenjem otpadne toplote grije kabinu i tako maksimizira razdaljinu koju električna vozila prelaze s jednim punjenjem. To vozačima EV-ova omogućava grijanje kabine u hladnim danima bez osjetnog uticaja na skraćenje dometa, koje je karakteristično za ostala električna vozila.

Tehnologija toplotne pumpe korištena i kod Soula EV prve generacije iz 2014. godine

Tehnologija je prvi put predstavljena 2014. kod Kia Soula EV prve generacije. Toplotna pumpa koja sadrži kompresor, isparivač i kondenzator koristi otpadnu toplotu koju emituju električne komponente vozila, zatim reciklira tu energiju za efikasnije grijanje kabine. Ta tehnologija e-Soulu omogućava da na taj način sačuva 180 km dometa pri niskim temperaturama.

Sistem toplotne pumpe, koji spada u sami vrh automobilske industrije, razvijen je za nova električna vozila Kia i Hyundai. Novi sistem koristi otpadnu toplotu različitih električnih komponenti za postizanje maksimalnog dometa EV-ova u zimskim prilikama. Ove inovacije omogućavaju električnim Kijama – južnokorejski div trenutno u Evropi nudi potpuno električne modele e-Soul i e-Niro – da vozačima nude stabilan domet i pri niskim temperaturama kada obična električna vozila ostalih proizvođača doživljavaju osjetan pad dometa bez dodatnog punjenja.

Kako djeluje: kabina električnog vozila se zagrijava bez gubitka energije

Tehnologija Kijine toplotne pumpe je debitirala prije šest godina kod prve generacije Soula EV. Od tada je ova tehnologija usavršena za nove električne modele. Preradom dodatne otpadne toplote zadržava više energije, ne samo iz različitih električnih modula (npr. pogonski motor, punjač, inverteri), nego i iz baterijskog sklopa i sporog punjenja.

Sistem koristi toplotu, koju ove komponente emituju za isparavanje sredstva za hlađenje i prebacivanje iz tekućeg agregatnog stanja u plin. Plin pod visokim pritiskom se pomoću kompresora i kondenzatora ponovo vraća u tekućinu. Ovaj proces stvara dodatnu toplotnu energiju, koju dobija toplotna pumpa i koristi se za grijanje kabine.

Ova sačuvana energija poboljšava učinkovitost sistema ventilacije, a nakon toga je prerađuje za što efikasnije grijanje kabine i manju potrošnju baterije. Manjim opterećenjem baterije toplotna pumpa smanjuje potrošnju energije ventilacijskog sistema i time povećava domet električnog vozila.

Kia će i dalje razvijati tehnologiju toplotne pumpe s ciljem postizanja još većih unapređenja po pitanju čuvanja energije i učinkovitosti. Sistem je bio od prvog predstavljanja 2014. godine postepeno usavršavan pomoću testiranja u ekstremnim zimskim uslovima na sjeveru Švedske, gdje temperature zimi dostižu -35°C. U takvim ekstremnim uslovima istraživači su izumili dodatne načine prerade otpadne toplote kako bi povećali učinkovitost sistema toplotne pumpe. Testiranje tehnologije u takvim uslovima garantuje da će toplotna pumpa dobro raditi i u najhladnijim okruženjima.

Grijanje baterijskog sklopa povećava domet električnih vozila

Toplotna pumpa je jedna od brojnih inovacija, koje su izumili kod sadašnje generacije električnih Kija, s mehanizmom grijanja, koji se koristi i kod glavnih unapređenja baterijskih sklopova.

Vodeno hlađenje baterijskog sklopa Kijinih EV-ova za razliku od uobičajenog zračnog hlađenja donosi dodatno povećanje dometa bez povećanja dimenzija. To znači da baterijske ćelije mogu pohraniti više energije, vodeno hlađenje zauzima manje prostora u odnosu na zračno hlađenje, što povećava gustoću baterije do 35 posto.

Ova inovacija znači da Kijina najnovija električna vozila mogu ponuditi dvaput veći domet i kapacitet baterije u odnosu na EV-ove prve generacije – i da s jednim punjenjem mogu prelaziti puno duže relacije. Tako je Soul EV prve generacije s litijum-jonskim polimernom baterijom kapaciteta 30kWh nudio domet od oko 180 km s jednim punjenjem, dok Soul EV druge generacije s baterijom kapaciteta 64kWh s jednim punjenjem uz skoro jednak volumen može preći do 386 kilometara.

Studija koju je sprovelo južnokorejsko ministarstvo okoliša pokazala je da e-Nirova toplotna pumpa osjetno smanjuje potrošnju energije pri niskim temperaturama. Pri -7°C s upaljenim ventilacijskim sistemom ostalo je 90 posto dometa u odnosu na vožnju pri 26°C, što podiže ljestvicu za sva električna vozila. Primjera radi, spomenimo da domet kod većine EV-ova drugih proizvođača u jednakim uslovima pada od 18 do 43 posto.

Daljnji razvoj tehnologije toplotne pumpe

Kia će i dalje razvijati i usavršavati sistem toplotne pumpe i ostale s tim povezane inovacije, zajedno s drugim tehnologijama, koje se tiču sljedeće generacije električnih vozila.

Kia u svojoj srednjeročnoj i dugoročnoj strategiji zvanoj Plan S namjerava do 2025. godine lansirati 11 potpuno električnih vozila, čija godišnja prodaja bi trebala dostići pola miliona EV-ova.