Na konferenci Global Future Mobility 2018, která se konala v Chang-čou (Hangzhou), představila společnost Continental systém inteligentního řízení teploty pro vozidla budoucnosti. Řidiči elektrických nebo hybridních vozů se dnes potýkají s tím, že v zimě nebo v létě výrazně klesá dojezd jejich automobilu, protože akumulátor významně vyčerpává energii nutnou k vyhřátí či ochlazení interiéru. Tento fenomén může při teplotách kolem -10 °C vést k snížení dojezdu až o 40 %.
Continental využívá své široké know-how z řady svých poboček ke kompenzaci těchto ztrát. Stávající a nové výrobky z různých oblastí mohou dobře posloužit k řízení energie potřebné k vyhřívání či chlazení celého vozu mnohem efektivnější cestou. Výsledkem je Systém řízení teploty (Thermal Management – TM). Jeho součásti představují modulární set, který usměrňuje proudění tepelné energie pro vyhřívání nebo chlazení na místa, kde je potřeba, aniž by docházelo k nežádoucím ztrátám. Nové vícecestné ventily CFCV (Coolant Flow Control Valves – Ventily pro řízený oběh chladiva) slouží k operativnímu přepínání mezi okruhy chlazení a topení, aby se dostupné teplo či chlad dostaly na nezbytná místa beze ztrát.
„Význam Systému řízení teploty bude stále více růst u všech typů vozidel, protože významně zlepšuje úspornost provozu a tím pomáhá dosáhnout klíčových cílů, jako je minimalizace emisí CO2 a redukce dalších škodlivin,“ řekl Klaus Hau, vedoucí obchodní jednotky Senzory & Ovladače, která je součástí divize Pohonné systémy ve společnosti Continental. „Nicméně nejnáročnějším úkolem pro Systém řízení teploty jsou elektrická vozidla, kde je obzvlášť velký důraz kladen na zlepšení jízdního dosahu zvláště za studeného nebo horkého počasí.“
Výroba Systémů řízení teploty již byla spuštěna, první velká objednávka pro elektrická auta je naplánována na závěr roku 2019.
Výhody s běžícím spalovacím motorem i bez něj
Termomanagement je ve spalovacích motorech přítomen již dlouho. Využívá se k co nejrychlejšímu zahřátí motoru na provozní teplotu, čímž se dosahuje nižší úrovně exhalací škodlivin a úsporného provozu. Avšak efektivně pracující motor disponuje pouze malým odpadním teplem, které by bylo možné využít k dalším funkcím. Například systém čištění spalin pracující za určitých provozních teplot musí být plně funkční ihned po startu, aby se dosáhlo plnění požadovaných emisních limitů. Plnění tohoto požadavku znesnadňuje například stále delší fáze jízdy bez spalovacího motoru u hybridních vozidel.
Kvůli tomu je nezbytné zajistit optimální teplotu ve výfukovém systému za hodně odlišných jízdních podmínek – a to při současné úspoře paliva. Bez vysoce efektivního termomanagementu tak bude velmi složité splnit budoucí exhalační předpisy v rámci RDE, tedy nové metody měření emisí v reálném provozu. „Spalovací motor bude čím dál více závislý na kvalitě termomanagementu,“ doplňuje Peter Biber, vedoucí obchodní jednotky Senzory & Ovladače se sídlem v Číně.
Protože v čistě elektrickém automobilu se nenachází žádný spalovací motor jako zdroj tepla, vyhřívání i chlazení je plně závislé na elektrické energii. Ve srovnání s vozem poháněným spalovacím motorem jsou u elektromobilu požadavky na termomanagement mnohem vyšší, protože je zde řada komponent, které vyžadují výrazně odlišnou provozní teplotu, a tím i chlazení či vyhřívání, jako jsou motor (motory), akumulátory či systémy řízení toku elektrické energie.
Například lithium-iontový akumulátor dokáže využít rekuperovanou energii z brzdění jen v případě, že články jsou dostatečně zahřáté, ale současně nikoli příliš horké. Během rychlého nabíjení je důležité chránit akumulátory proti přehřátí, aby nedošlo k poklesu nabíjecího napětí, které by vedlo k prodloužení času potřebného k nabíjení. Termomanagement elektrických vozidel tedy vyžaduje několik vícecestných ventilů a vodních čerpadel spolu s čidly a promyšleně vedenou sítí trubic a hadic, jimiž lze vést teplo nebo chlad na místa, kde jsou potřeba za specifických provozních situací. To vše s jediným cílem – ochránit napětí v akumulátorech. „To je další výhoda našeho Systému řízení teploty. Pokud nebudu muset hodně a často nabíjet své akumulátory, prodloužím tak jejich životnost,“ říká Biber.
„Cílem našeho komplexního Systému řízení teploty je prodloužit jízdní dosah jak v zimě, tak i v létě. Když budeme mluvit jen o zimě, domnívám se, že můžeme dosáhnout prodloužení dojezdu okolo 25 procent,“ vysvětluje Biber. „Inteligentní Systém řízení teploty toho dosahuje optimalizací teploty klíčových částí vozu díky dokonalému pochopení funkce komponent pohonného ústrojí.“