Как собрать электромобиль? Webasto знает ответ

Перевод транспорта и спецтехники на электротягу – процесс неизбежный.  Электробусы уже давно включились в перевозки пассажиров в крупных городах. По уровню электрификации общественного транспорта одно из ведущих мест в мире занимает Москва! Неслучайно грузовик на электротяге «Москва», засветившийся во всех профильных СМИ, носит имя нашей столицы

Тенденция, закрепленная в международных соглашениях

Нулевые выбросы CO2 к 2050 году – такая цель зафиксирована в подписанном, в том числе и Россией, в 2016 году соглашении об охране климата. Уже к 2030-му наша страна должна добиться снижения выбросов до 70 % от уровня 1990 г. В Европе политика еще жестче: с 1 августа в ЕС введена обязательная квота на электробусы, а к концу 2025 года 45 % всех вновь зарегистрированных транспортных средств должны быть «не эмитирующими».

Германия, Норвегия и многие другие страны рассчитывают полностью запретить продажу новых автомобилей с ДВС уже в 2025-2030 годах. Бурно развивается рынок электротранспорта в Китае и США, раньше не отличавшихся борьбой за экологию. Сейчас более 90 % мирового парка электробусов сосредоточено в КНР, а в Америке отдельной отраслью бизнеса стал перевод грузовых автомобилей на электропривод (примерно, как у нас – на газ). Серьезные игроки автомобильной отрасли, такие как Webasto, внимательно отслеживают эту тенденцию. В этой связи в продуктовой линейке компании появляется все больше электрооборудования.

Управляющий «энергетическим хозяйством»

В многочисленных «стартапах» прослеживается принцип модульного построения электромобиля. По сути, машину собирают из готовых или адаптированных под конкретную конструкцию блоков, что снижает затраты и экономит время на разработку. Самым главным модулем любого электромобиля является батарейный блок, от эффективности работы которого зависит все. От возможности использования различного опционального оборудования (мультимедийная система, кондиционер, обогревы стекол, зеркал, сидений и т. д.) до главного параметра – запаса хода транспортного средства. Иными словами, электромобиль обязан иметь на борту эффективные источники электрического тока.

Как известно, способность батарей отдавать энергию и принимать заряд напрямую зависит от температурных условий, в которых они находятся, причем комфортный для аккумуляторов диапазон достаточно узкий. Поэтому модуль питания должен включать в себя эффективную «климатическую» систему жизнеобеспечения АКБ. Также он обязан иметь электронную систему, которая будет грамотно управлять «энергетическим хозяйством». В идеале батарейный комплекс должен быть разработан одним производителем, который обеспечит грамотное взаимодействие всех составляющих и поможет с интеграцией в конкретное транспортное средство. Один из немногих таких производителей в Европе – немецкая фирма Webasto.

Опыта по созданию климатического оборудования для автомобилей – от подогревателей и отопителей до кондиционеров и управляющей электроники – немцам не занимать. Естественно, Webasto принимала активное участие и в разработке электрических обогревателей и кондиционеров для электромобилей разных производителей. По сути, для реализации проекта «система питания электромобиля» отсутствовали собственно аккумуляторы, которые бы могли эффективно запасать и отдавать электроэнергию. Инженеры компании разработали модули на базе аккумуляторных ячеек от одного из лидеров отрасли, объединив их в прочном долговечном корпусе с продуманным расположением подключений электрики, электроники и системы терморегуляции. Так у компании появилась возможность формировать блоки батарей мощностью до 350 кВт и напряжением 400/800 Вольт. Данные параметры перекрывают потребности большинства проектов по переводу коммерческой техники на электротягу.

Почти perpetuum mobile

Так как современный электромобиль предполагает полный отказ от иных источников энергии на борту, инженерам Webasto пришлось решать довольно непростую задачу по созданию жидкостной «климатической системы», которая бы работала как на создание микроклимата в салоне транспортного средства, так и на обеспечение требуемого температурного режима работы батарейного блока. Производители часто ставят задачу разработки полностью электрического транспортного средства «zero emission», так что традиционный котел, работающий на жидком топливе, использовать нельзя. Поэтому в сравнительно короткие сроки был разработан высокоэффективный высоковольтный нагреватель (HVH) мощностью до 10 кВт, представляющий собой плоский модуль объемом 2,5 л и весом 2,6 кг, внутри которого заключен теплообменник с поверхностью сложной формы.

Благодаря современным материалам и передовым технологиям, КПД нагревателя превышает 97 %! Это означает, что фактически вся расходуемая HVH электроэнергия превращается в тепловую и, что еще важнее, передается теплоносителю. Таким образом, поставленная перед инженерами задача была решена и, как показали ходовые испытания на разных типах транспортных средств, батарейные блоки даже при сильных морозах находятся в «комфортных» условиях. Следовательно, АКБ способны, когда требуется, отдавать максимальный ток и принимать заряд при подключении к штатной системе зарядки или в режиме рекуперации, когда мотор переходит в режим генератора и кинетическая энергия автомобиля преобразуется в электрическую.

В настоящее время высоковольтные нагреватели HVH поступают на сборочные конвейеры ряда автозаводов, например Ford Motors. По данному направлению Webasto работает и с небольшими компаниями, которые занимаются переоборудованием транспортных средств, например, грузовых автомобилей, на электрический привод. Ярким примером тому может служить упомянутый ранее грузовик «Москва».

Гарант и помощник

Как мы уже сказали выше, создание блока питания для электромобилей включает в себя разработку и интеграцию системы управления, которая будет контролировать состояние и распределять нагрузку на каждую «ячейку» батареи, управлять процессом зарядки «банок» в зависимости от их остаточной эффективной емкости и уровня заряда. Электроника отвечает и за температурный режим батарей, для чего контроллер определяет требуемую температуру охлаждающей жидкости в контуре и интенсивность ее циркуляции. Так вот, в нашем случае контроллер и программное обеспечение, которое в него «залито», также разработаны инженерами Webasto, что гарантирует грамотную работу системы в любых погодных условиях при разном состоянии батарей.

Благодаря развитию модульного принципа построения электромобилей, многочисленные компании получили возможность работать с готовыми блоками, что послужило, в частности, бурному развитию перевода транспорта на электротягу в ряде стран. В США это уже целая индустрия. По сути, машина превращается в некую сборку (аналогично, например, компьютеру), которую комплектуют из готовых модулей разных производителей, получая на выходе тот или иной результат.

В России развитие этой индустрии тоже не за горами. И здесь незаменимой будет помощь компаний, представленных в нашей стране, и имеющих опыт работы на зарубежных рынках. Таких, как Webasto, с широким присутствием на российском рынке. Компания имеет, наряду с центральным офисом, 4 филиала и более 50 региональных представителей, каждый из которых готов оказать поддержку в электрификации.

Читайте также:

Будут ли в России электрические грузовики?

Отопительные системы Webasto

Опыт эксплуатации электробусов ЛиАЗ

Оборудование Webasto для электробусов