Herausforderungen bei kaltem Wetter für Elektrofahrzeuge meistern: Reichweiten- und Ladelösungen

Viele Besitzer von Elektroautos leiden furchtbar unter der Kälte, was auch viele Verbraucher davon abhält, auf Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor zu verzichten und stattdessen auf Elektrofahrzeuge umzusteigen.

Obwohl wir alle zugeben, dass Kraftstofffahrzeuge in der kalten Jahreszeit ähnliche Auswirkungen haben – verringerte Reichweite, erhöhter Kraftstoffverbrauch und lange Perioden extrem niedriger Temperaturen können dazu führen, dass das Fahrzeug nicht anspringt. Der Reichweitenvorteil von Kraftstofffahrzeugen überschattet diese negativen Auswirkungen jedoch teilweise.

Im Gegensatz zum Motor eines Benzinfahrzeugs, der viel Abwärme zur Erwärmung des Innenraums erzeugt, erzeugt der effiziente Elektromotor eines Elektrofahrzeugs nahezu keine Abwärme. Daher muss der Motor bei niedrigen Außentemperaturen zusätzliche Energie zum Heizen aufwenden, um ein komfortables Fahren zu gewährleisten. Dies führt jedoch auch zu einem größeren Verlust an Reichweite.

Wir machen uns Sorgen wegen des Unbekannten. Wenn wir genug über Elektrofahrzeuge wissen und verstehen, wie wir ihre Stärken nutzen und ihre Schwächen vermeiden können, damit sie uns besser dienen, brauchen wir uns keine Sorgen mehr zu machen. Wir können sie aktiver nutzen.

Lassen Sie uns nun besprechen, wie sich kaltes Wetter auf dieReichweiteUndLadenvon Elektrofahrzeugen und welche wirksamen Methoden wir einsetzen können, um diese Effekte abzuschwächen.

Umsetzbare Erkenntnisse

Wir haben versucht, aus der Sicht eines Ladegerätelieferanten einige Lösungen zu finden, die die negativen Auswirkungen von kaltem Wetter reduzieren können.

• Erstens: Lassen Sie den Batteriestand des Elektrofahrzeugs nicht unter 20 % fallen;
• Behandeln Sie die Batterie vor dem Laden durch Erhitzen vor, verwenden Sie Sitz- und Lenkradheizungen und senken Sie die Heiztemperatur im Innenraum, um den Energieverbrauch zu senken.
• Versuchen Sie, während der wärmeren Tageszeiten aufzuladen.
• Laden Sie vorzugsweise in einer wärmeren, geschlossenen Garage mit einer maximalen Ladeeinstellung von 70–80 %;
• Nutzen Sie Plug-in-Parkplätze, damit das Auto Energie zum Heizen aus dem Ladegerät beziehen kann, anstatt die Batterie zu verbrauchen;
• Fahren Sie auf vereisten Straßen besonders vorsichtig, da Sie möglicherweise häufiger bremsen müssen. Erwägen Sie die Deaktivierung der Bremsenergierückgewinnung. Dies hängt natürlich vom jeweiligen Fahrzeug und den Fahrbedingungen ab.
• Laden Sie die Batterie sofort nach dem Parken auf, um die Vorwärmzeit zu verkürzen.

Einige Dinge, die Sie im Voraus wissen sollten

EV-Akkupacks erzeugen Strom durch chemische Reaktionen. Die Aktivität dieser elektrochemischen Reaktion, die an der Grenzfläche zwischen positiver und negativer Elektrode/Elektrolyt stattfindet, hängt von der Temperatur ab.

Chemische Reaktionen laufen in wärmeren Umgebungen schneller ab. Die niedrige Temperatur erhöht die Viskosität des Elektrolyten, verlangsamt die Reaktion in der Batterie, erhöht den Innenwiderstand der Batterie und verlangsamt den Ladungstransfer. Die elektrochemische Polarisationsreaktion wird intensiviert, die Ladungsverteilung ungleichmäßiger und die Bildung von Lithiumdendriten gefördert. Dies bedeutet, dass die effektive Energie der Batterie reduziert wird, was wiederum die Reichweite verringert. Niedrige Temperaturen wirken sich auch auf Benzinfahrzeuge aus, bei Elektrofahrzeugen ist dies jedoch deutlicher.

Obwohl bekannt ist, dass niedrige Temperaturen die Reichweite von Elektrofahrzeugen verringern, gibt es dennoch Unterschiede zwischen verschiedenen Fahrzeugen. Laut Marktstudien verringert sich die Batteriekapazität bei niedrigen Temperaturen durchschnittlich um 10 bis 40 %. Dies hängt vom Fahrzeugmodell, der Kälte, dem Heizsystem und Faktoren wie Fahr- und Ladegewohnheiten ab.

Wenn die Batterietemperatur eines Elektrofahrzeugs zu niedrig ist, kann es nicht effektiv geladen werden. Elektroautos nutzen die zugeführte Energie zunächst zum Aufheizen der Batterie und beginnen erst mit dem eigentlichen Laden, wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist.

Für Besitzer von Elektroautos bedeutet kaltes Wetter eine geringere Reichweite und eine längere Ladezeit. Erfahrene Fahrer laden daher in der kalten Jahreszeit meist über Nacht und heizen das Auto vor der Fahrt vor.

Wärmemanagement-Technologie für Elektrofahrzeuge

Die Wärmemanagementtechnologie von Elektrofahrzeugen ist entscheidend für die Batterieleistung, Reichweite und das Fahrerlebnis.

Die Hauptaufgabe besteht darin, die Batterietemperatur so zu regeln, dass die Batterie im entsprechenden Temperaturbereich arbeiten oder geladen werden kann und hervorragende Arbeitsbedingungen gewährleistet sind. Stellen Sie die Leistung, Lebensdauer und Sicherheit der Batterie sicher und verlängern Sie effektiv die Reichweite von Elektrofahrzeugen im Winter oder Sommer.

Zweitens verbessert ein effektives Wärmemanagement das Fahrerlebnis, indem es den Fahrern in heißen Sommern und kalten Wintern eine angenehmere Kabinentemperatur bietet, den Energieverlust verringert und die Energieeffizienz verbessert.

Durch die effektive Zuordnung des Wärmemanagementsystems werden der Wärme- und Kühlbedarf jedes Kreislaufs ausgeglichen und so der Energieverbrauch gesenkt.

Zu den gängigen Wärmemanagementtechnologien gehörenPTC(Positiver Temperaturkoeffizient), der auf elektrischen Widerstandsheizungen basiert undHessenPumpTechnologie, die thermodynamische Zyklen nutzt. Die Entwicklung dieser Technologien ist von großer Bedeutung für die Verbesserung von Leistung, Sicherheit, Energieeffizienz und Fahrerlebnis.

Wie kaltes Wetter die Reichweite von Elektrofahrzeugen beeinflusst

Mittlerweile herrscht allgemeiner Konsens darüber, dass kaltes Wetter die Reichweite von Elektrofahrzeugen verringert.

Es gibt jedoch zwei Arten von Verlusten im EV-Bereich. Einer istVorübergehender Reichweitenverlust, ein vorübergehender Verlust, der durch Faktoren wie Temperatur, Gelände und Reifendruck verursacht wird. Sobald die Temperatur wieder auf die richtige Temperatur steigt, wird der verlorene Kilometerstand wiederhergestellt.

Der andere istDauerhafter Reichweitenverlust. Das Alter des Fahrzeugs (Batterielebensdauer), das tägliche Ladeverhalten und das tägliche Wartungsverhalten führen alle zu einer Verringerung der Reichweite des Fahrzeugs, und diese kann sich möglicherweise nicht mehr beheben lassen.

Wie bereits erwähnt, verringert kaltes Wetter die Leistung von Elektrofahrzeugbatterien. Dies verringert nicht nur die Aktivität chemischer Reaktionen in der Batterie und verringert den Kapazitätserhalt, sondern auch die Lade- und Entladeeffizienz der Batterie. Der Widerstand der Batterie steigt und ihre Energierückgewinnungsfähigkeit nimmt ab.

Im Gegensatz zu Benzinautos müssen Elektroautos ihre Batterieenergie verbrauchen und Wärme erzeugen, um den Innenraum und die Batterie zu erwärmen. Dies erhöht den Energieverbrauch pro Kilometer und verringert die Reichweite. Der Verlust ist derzeit nur vorübergehend. Machen Sie sich keine allzu großen Sorgen, er kommt wieder.

Die oben erwähnte Batteriepolarisation führt zu Lithiumablagerungen in der Elektrode und sogar zur Bildung von Lithiumdendriten. Dies führt zu einer Verringerung der Batterieleistung, einer Verringerung der Batteriekapazität und sogar zu Sicherheitsproblemen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Verlust dauerhaft.

Ob vorübergehend oder dauerhaft, wir wollen den Schaden so gering wie möglich halten. Die Automobilhersteller arbeiten intensiv daran, auf folgende Weise zu reagieren:

• Vor dem Losfahren oder Laden das Vorheizprogramm der Batterie einstellen
• Verbessern Sie die Effizienz der Energierückgewinnung
• Optimieren Sie das Kabinenheizsystem
• Optimieren Sie das Batteriemanagementsystem Ihres Fahrzeugs
• Stromlinienförmiges Design der Karosserie mit weniger Widerstand

Wie kaltes Wetter das Laden von Elektrofahrzeugen beeinflusst

So wie für die Umwandlung der Batterieentladung in kinetische Energie des Fahrzeugs eine geeignete Temperatur erforderlich ist, muss auch ein effizientes Laden in einem geeigneten Temperaturbereich erfolgen.

Zu hohe oder zu niedrige Temperaturen erhöhen den Widerstand der Batterie, begrenzen die Ladegeschwindigkeit, beeinträchtigen die Batterieleistung, verringern die Ladeeffizienz und führen zu einer längeren Ladezeit.

Bei niedrigen Temperaturen können die Batterieüberwachungs- und Steuerungsfunktionen des BMS fehlerhaft sein oder sogar ausfallen, was die Ladeeffizienz weiter verringert.

Niedrigtemperaturbatterien können im Frühstadium möglicherweise nicht geladen werden. Daher müssen die Batterien vor dem Ladevorgang auf eine geeignete Temperatur erhitzt werden, was die Ladezeit zusätzlich verlängert.

Darüber hinaus haben viele Ladegeräte bei kaltem Wetter Einschränkungen und können nicht genügend Strom und Spannung liefern, um den Ladebedarf zu decken. Ihre internen elektronischen Komponenten haben zudem geeignetere Betriebstemperaturanforderungen. Niedrige Temperaturen können die Stabilität und Funktionalität beeinträchtigen und so die Arbeitseffizienz beeinträchtigen.

Auch Ladekabel scheinen bei niedrigen Temperaturen stärker beeinträchtigt zu sein, insbesondere Gleichstromkabel. Sie sind dick und schwer, und Kälte kann sie steifer und weniger biegsam machen, was die Bedienung für Fahrer von Elektrofahrzeugen erschwert.

Da viele Lebensbedingungen die Installation eines privaten Heimladegeräts nicht zulassen, ist Workersbees tragbares EV-Ladegerät FLEX-LADEGERÄT 2könnte eine gute Wahl sein.

Es eignet sich sowohl als Reiseladegerät im Kofferraum als auch als privates Ladegerät für Elektroautobesitzer. Es verfügt über ein elegantes und robustes Gehäuse, eine komfortable Ladefunktion und flexible, hochwertige Kabel, die intelligentes Laden mit bis zu 7 kW ermöglichen. Dank der hervorragenden Wasser- und Staubdichtigkeit gemäß Schutzart IP67 sind Sicherheit und Zuverlässigkeit auch im Außenbereich gewährleistet.

Wenn wir davon überzeugt sind, dass die Revolution der Elektrofahrzeuge das Richtige für die Zukunft der Umwelt, des Klimas, der Energie und des menschlichen Wohlergehens ist und sogar der nächsten Generation zugute kommt, dann sollten wir keine Mühen scheuen, sie umzusetzen, auch wenn wir wissen, dass uns diese Herausforderungen der kalten Jahreszeit bevorstehen.

Kaltes Wetter stellt große Herausforderungen für die Reichweite, das Laden und sogar die Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen dar. Workersbee freut sich jedoch auf die Zusammenarbeit mit allen Pionieren, um Innovationen im Wärmemanagement, den Nutzen der Ladeumgebung und die Weiterentwicklung verschiedener praktikabler Lösungen zu diskutieren. Wir sind überzeugt, dass die Herausforderungen gemeistert werden und der Weg zu einer nachhaltigen Elektrifizierung einfacher und breiter wird.

Es ist uns eine Ehre, mit all unseren Partnern und Pionieren Erkenntnisse zum Thema Elektrofahrzeuge zu diskutieren und auszutauschen!