Waarom verbruikt het gebruik van de verwarming in elektrische voertuigen veel elektriciteit??

Het verbruik van een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit wanneer de verwarming is ingeschakeld elektrisch voertuigs kunnen aan verschillende factoren worden toegeschreven.

Elektrisch voertuigZe zijn afhankelijk van hun batterijen om energie te leveren voor verschillende functies, inclusief het bedienen van de verwarming. Echter, de energieopslagcapaciteit van de batterijen in elektrische voertuigen is doorgaans beperkt.

De meeste elektrische voertuigen zijn uitgerust met batterijen die een relatief kleinere capaciteit hebben vergeleken met de schijnbaar oneindige brandstoftoevoer van traditionele benzinevoertuigen. Wanneer de verwarming is geactiveerd, het haalt stroom rechtstreeks uit de batterij. Omdat de batterij slechts een beperkte hoeveelheid opgeslagen energie heeft, eventuele extra belasting, zoals die opgelegd door de verwarmer, zal een merkbare uitputting van de batterijlading veroorzaken.

Bijvoorbeeld, denk aan een typisch elektrisch voertuig met een batterijcapaciteit die is ontworpen om onder normale omstandigheden een bepaald rijbereik te bieden. Wanneer de verwarming is ingeschakeld, het begint een deel van die opgeslagen energie te verbruiken. Dit betekent dat de beschikbare energie voor het rijden proportioneel wordt verminderd. Als de batterij aanvankelijk voldoende lading had om een ​​afstand van, inspraak, 300 kilometer zonder gebruik van de verwarming, met de verwarming aan, het haalbare bereik zou kunnen afnemen tot misschien 200 kilometer of zelfs minder, afhankelijk van het stroomverbruik van de verwarming en andere factoren.

Bovendien, de beperkte batterijcapaciteit beperkt ook de hoeveelheid continue verwarmingstijd. Als er bij koud weer een lange reis wordt gemaakt en de verwarming overal nodig is, de kans is groter dat de batterij leeg raakt voordat de bestemming wordt bereikt. Dit in tegenstelling tot traditionele benzinevoertuigen, waar de restwarmte van de motor kan worden gebruikt voor het verwarmen van de cabine, en er is geen directe impact op de brandstoftoevoer voor de voortstuwing van voertuigen.

Het verwarmingssysteem in elektrische voertuigen maakt doorgaans gebruik van elektrische verwarmingselementen of warmtepompen om warmte te genereren. Deze apparaten hebben een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit nodig om de benodigde warmte te produceren.

Elektrische verwarmers werken volgens het principe van het direct omzetten van elektrische energie in warmte-energie door middel van resistieve verwarming. Wanneer een elektrische stroom door een weerstandselement gaat, zoals een verwarmingsspiraal, de elektrische energie wordt als warmte afgevoerd vanwege de weerstand van het element. Dit proces is relatief eenvoudig, maar zeer energie-intensief. Bijvoorbeeld, een gewone elektrische verwarming in een elektrisch voertuig kan meerdere kilowatts aan stroom verbruiken om de temperatuur in de cabine op een comfortabel niveau te brengen.

Warmte pompen, anderzijds, werken volgens een ander principe. Ze dragen warmte over van de ene locatie naar de andere, meestal van de buitenomgeving naar de binnenkant van het voertuig. Terwijl warmtepompen in theorie over het algemeen energiezuiniger zijn dan eenvoudige elektrische verwarmingstoestellen, ze hebben nog steeds een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit nodig om goed te kunnen functioneren. Bij koud weer, vooral als de buitentemperatuur extreem laag is, het rendement van warmtepompen kan aanzienlijk afnemen. Dit betekent dat ze mogelijk meer elektriciteit moeten verbruiken om voldoende warmte te onttrekken en over te dragen om de cabine te verwarmen.

In beide gevallen, Of het nu gaat om een ​​elektrische verwarming of een warmtepomp, de noodzaak om warmte te genereren voor het interieur van het voertuig verbruikt een groot deel van de beperkte energie van de batterij. Dit draagt ​​in belangrijke mate bij aan het hoge elektriciteitsverbruik wanneer de verwarming in elektrische voertuigen aanstaat.

Vergeleken met traditionele voertuigen op brandstof, het proces van het omzetten van elektrische energie in warmte-energie in elektrische voertuigen is relatief inefficiënt, resulterend in grotere energieverliezen.

In traditionele benzinevoertuigen, de motor genereert tijdens normaal bedrijf een aanzienlijke hoeveelheid afvalwarmte. Deze afvalwarmte kan effectief worden benut en omgeleid om de cabine van het voertuig te verwarmen. De omzetting van de mechanische energie van de motor in warmte-energie voor cabineverwarming is een bijproduct van de werking van de motor en vereist geen extra speciale energiebron voor verwarming.

In tegenstelling, elektrische voertuigen zijn uitsluitend afhankelijk van de omzetting van elektrische energie in warmte-energie via specifieke verwarmingsapparaten zoals elektrische kachels of warmtepompen. Zoals eerder vermeld, elektrische verwarmers zetten elektrische energie om door middel van weerstandsverwarming, Dat is geen erg efficiënt proces. Een groot deel van de elektrische energie gaat tijdens het conversieproces zelf verloren als warmte, in plaats van effectief te worden overgebracht om de cabine te verwarmen.

Zelfs warmtepompen, hoewel het in sommige opzichten efficiënter is, still have limitations. The efficiency of heat pumps depends on various factors such as the temperature difference between the inside and outside of the vehicle. In cold environments, the large temperature difference can reduce the efficiency of the heat pump, causing it to consume more electricity to achieve the same heating effect. Algemeen, the inefficiency in converting electrical energy to heat energy means that more electricity needs to be consumed to maintain a comfortable temperature in the vehicle’s cabin.

The interior space of electric vehicles is relatively small compared to some larger traditional vehicles. This limited space, along with the relatively restricted heat dissipation area, heeft een impact op de verwarmingsbehoefte en vervolgens op het elektriciteitsverbruik.

Vanwege het kleinere binnenvolume, Ook het luchtvolume dat verwarmd moet worden is relatief klein. Echter, om een ​​comfortabele temperatuur in de hele cabine te bereiken, het verwarmingssysteem moet een relatief hoge warmteafgifte leveren. Door de beperkte ruimte kan de warmte namelijk sneller afgevoerd worden, en eventuele koude plekken kunnen gemakkelijker door de inzittenden worden gevoeld.

Bijvoorbeeld, in een grotere sedan met ruim interieur, de hitte kan zich gelijkmatiger en langzamer verspreiden, waardoor een lagere warmteafgifte van het verwarmingssysteem mogelijk is om een ​​comfortabele temperatuur te behouden. In tegenstelling, in een compacte elektrische auto, hetzelfde comfortniveau vereist een meer geconcentreerde warmteafgifte. Deze hogere warmteafgifte maakt een groter elektriciteitsverbruik door het verwarmingssysteem noodzakelijk.

Bovendien, Ook het beperkte warmteafvoeroppervlak binnen het voertuig speelt een rol. Er zijn minder oppervlakken beschikbaar waar warmte kan ontsnappen, de hitte heeft de neiging sneller op te bouwen in de cabine. Dit kan in sommige ruimtes tot oververhitting leiden als het verwarmingssysteem niet zorgvuldig wordt geregeld. Om dit te voorkomen en een uniforme en comfortabele temperatuur te garanderen, het verwarmingssysteem moet mogelijk op een hoger vermogensniveau werken, verbruikt weer meer elektriciteit.

In cold environments, de efficiëntie van de batterij in elektrische voertuigen neemt af, wat verder bijdraagt ​​aan het hoge elektriciteitsverbruik bij gebruik van de verwarming.

De chemische reacties die in de batterij plaatsvinden om energie op te slaan en vrij te geven, worden beïnvloed door lage temperaturen. Koud weer kan deze reacties vertragen, waardoor het vermogen van de batterij om effectief stroom te leveren wordt verminderd. Als gevolg hiervan, wanneer de verwarming is ingeschakeld en stroom uit de accu haalt, de batterij moet harder werken om de benodigde elektriciteit te leveren.

Dit betekent dat er meer energie uit de accu nodig is om hetzelfde verwarmingseffect te bereiken als in een warmere omgeving. Bijvoorbeeld, als het onder normale omstandigheden is, de verwarming kan worden gevoed door een bepaalde hoeveelheid elektriciteit uit de batterij te verbruiken, bij koud weer, de batterij moet mogelijk het dubbele of zelfs meer van die hoeveelheid leveren om hetzelfde warmteafgifteniveau te behouden. De combinatie van het verminderde batterijrendement en de extra belasting van de verwarming resulteert in een aanzienlijke toename van het elektriciteitsverbruik.

Conclusie, het hoge elektriciteitsverbruik als de verwarming aanstaat bij elektrische voertuigen is het gevolg van een combinatie van factoren. De beperkte batterijcapaciteit beperkt de beschikbare energie voor verwarming. Het energieverbruikende karakter van verwarmingsapparaten zoals elektrische kachels en warmtepompen, samen met de relatief inefficiënte omzetting van elektrische energie in warmte-energie, ze dragen allemaal bij aan de grote hoeveelheid elektriciteit die nodig is. De behoefte aan een hogere warmteafgifte vanwege de beperkte binnenruimte en het warmteafvoeroppervlak, evenals de verminderde batterijefficiëntie in koude omgevingen, het probleem nog verder verergeren. Naarmate de technologie vordert, Er worden inspanningen geleverd om de efficiëntie van verwarmingssystemen in elektrische voertuigen te verbeteren en om de prestaties van de batterij onder koude omstandigheden te verbeteren om deze problemen te verzachten.