Geïntegreerd thermisch beheer en terugwinning van restwarmte
Geïntegreerd thermisch beheer is de coördinatie op voertuigniveau van warmtestromen voor het interieur, de batterij, elektrische aandrijving, vermogenselektronica en het laadsysteem. Terugwinning van restwarmte is één strategie binnen dat systeem: warmte die anders zou worden afgevoerd, wordt naar een nuttige warmtebehoefte geleid.
Wat een systeem geïntegreerd maakt
Integratie kan bestaan uit gedeelde koelvloeistof- of koudemiddelcircuits, warmtewisselaars, pompen, koelers, kleppen en een Heat Pump. Kleppen en regelingen kunnen circuits verbinden of isoleren wanneer de bedrijfsbehoeften veranderen. Een warmtebron in het ene deel van het voertuig kan dan voorzien in een warmtebehoefte elders.
Integratie van de regeling is even belangrijk als gedeelde hardware. Het voertuig moet bepalen welke bronnen en warmteafnemers beschikbaar zijn, welke temperaturen veilig zijn en of verwarming, koeling of isolatie voorrang heeft. Componenten die in dezelfde module zijn ondergebracht, worden niet noodzakelijk als één thermisch systeem beheerd, terwijl afzonderlijke componenten nog steeds via circuits en software kunnen worden gecoördineerd.
Wat terugwinning van restwarmte betekent
Motoren, omvormers, boordladers en batterijen kunnen tijdens gebruik warmte afgeven. Terugwinning brengt bruikbare warmte van zo'n bron over naar een andere behoefte, zoals verwarming van het interieur of de batterij. Het wekt geen nieuwe warmte op en is niet automatisch beschikbaar wanneer om verwarming wordt gevraagd.
De bron moet op het juiste moment voldoende warmte met een bruikbare temperatuur leveren. Een compressor of Electric Resistance Heater and PTC Heater kan nog steeds nodig zijn wanneer onvoldoende of geen terugwinbare warmte beschikbaar is.
Belangrijke grenzen
Gedeelde circuits maken klimaatregeling van het interieur, Battery Preconditioning, koeling van de vermogenselektronica en thermische bescherming van de batterij niet onderling uitwisselbaar. Elk heeft eigen temperatuurdoelen en veiligheidslimieten. Systeemlay-outs en regelstrategieën verschillen bovendien per voertuig. De aanwezigheid van een geïntegreerde module garandeert daarom geen vast voordeel voor efficiëntie of actieradius.
Zie Heating, Ventilation and Air Conditioning voor een uitgebreidere behandeling van klimaat- en thermische systemen in elektrische auto's.