Tesla 히트 펌프가 자세히 설명되어 겨울 EV 주행 거리를 향상시킵니다.

Dec 10, 2023

지난 주 Tesla는 현재 차량 라인업 전체에 포함된 히트 펌프 시스템을 구별하는 몇 가지 세부 사항을 설명했습니다.

전기 자동차 제조업체는 다른 히트 펌프가 부족한 매우 추운 날씨에도 자사의 설계가 잘 작동한다고 주장합니다.

정확한 상황에 따라 Tesla는 차량 내부를 따뜻하게 유지하기 위해 열 펌프 시스템을 사용하지 않을 때보다 열 펌프 시스템을 사용하는 경우에 비해 에너지의 4분의 1 정도만 사용할 수 있다고 주장합니다. 전반적으로 추운 날씨에 여행하는 동안 에너지 소비를 최대 20%까지 줄일 수 있다고 Tesla는 말합니다. 하지만 이것이 기내에서 소비되는 에너지를 구체적으로 가리키는지는 확실하지 않습니다.

열 펌프가 EV의 추운 날씨 주행 거리 손실을 해결한다는 사실을 발견한 자동차 제조업체는 Tesla만이 결코 아닙니다. 몇 년 전에는 기술에 저항했습니다.

열 펌프 이전에 Tesla는 배터리를 따뜻하게 하기 위해 모터와 전력 전자 장치의 폐열을 사용하는 전략을 가지고 있었고 열 펌프의 추가적인 복잡성 없이 추운 날씨 범위를 향상시킬 수 있다고 주장했습니다. 하지만 회사는 모델Y에 히트펌프를 탑재하면서 마음을 바꿨다.

테슬라 히트펌프

테슬라 히트펌프

테슬라 히트펌프

대답은 추가를 덜 복잡하게 만드는 방법을 찾은 것 같습니다. 별도의 구성 요소일 수 있는 모든 냉매 채널과 냉각수 채널을 결합하는 소위 슈퍼 매니폴드를 설계했습니다. 이 비디오에서 설명하는 것처럼 Tesla는 냉각수 루프를 재설계하는 대신 히트 펌프를 작동 모드에 따라 다른 위치로 회전하는 "옥토 밸브"와 통합했습니다.

히트펌프의 작동 원리

열 펌프가 건물 에어컨과 약간 비슷하다는 Tesla 비디오 팁은 더 시원한 환경(내부)에서 더 따뜻한 환경(외부)으로 열을 운반하며 그 반대입니다.

내연기관 자동차와 달리 EV에는 실내를 가열하는 데 사용할 수 있는 폐열을 배출하는 엔진이 없습니다. 난방기, 토스터, 헤어드라이어에 사용되는 저항 가열은 범위 밖에서 많은 에너지를 소비합니다.

열 펌프는 열을 생성하기보다는 이동시키며 물리학은 거의 마법처럼 들릴 수 있습니다. 주의 깊게 선택된 냉매는 가스로 압축될 때 주변에서 열 에너지를 운반한 다음 다시 액체로 응축될 때 열을 방출합니다.

Tesla Model S 격자 무늬 열 및 열 펌프

열 펌프는 에너지 계산으로 인해 EV의 추운 날씨 범위 손실을 줄이는 데 도움이 되는 핵심 요소 중 하나입니다. 열 펌프 제조업체 중 하나인 Bosch에 따르면 에너지 유입, 에너지 배출을 기준으로 1kw를 소비하는 열 펌프는 2~3kw에 해당하는 열을 생성합니다. 또 다른 공급업체인 Mahle는 히트 펌프가 추운 날씨에 주행 거리 손실을 20% 정도 회복할 수 있다고 말합니다.

이에 대한 몇 가지 주의 사항이 있습니다. 열 펌프에는 많은 비용과 복잡성이 추가됩니다. 조용한 EV 경험을 방해하는 약간의 소음이 발생할 수 있습니다. 저항 가열이 제공하는 빠른 결과를 제공하지 못하는 경우가 많습니다. 따라서 소유자는 장거리 도로 여행에 대한 효율성의 보상만 볼 수 있습니다. 즉, 주행 거리를 늘리고 객실의 편안함을 희생하지 않고도 다음 충전기에 더 쉽게 접근할 수 있게 해줄 때입니다.

겨울철 부진을 피하기 위한 필수품

점점 더 많은 기업들이 트레이드오프를 할 가치가 있다고 결론을 내리고 있습니다. 예를 들어 General Motors는 곧 출시될 모든 GM EV에 히트펌프를 포함하기로 결정한 이유 뒤에 실제 이점이 있다고 강조했습니다.

특히 추운 날씨에 대비하여 시스템을 구성하는 새로운 방법이 있습니다. Rivian은 열 펌프를 포함하도록 열 시스템을 재설계하는 과정에 있으며, 현대 및 기아 모델용 최신 열 펌프에서는 일련의 구동 구성 요소에서 제거된 열을 사용하여 액체 냉매를 가스로 되돌려 부하를 줄이고 부하를 줄입니다. 에너지 보상을 강화합니다.

열 펌프가 있는 시스템은 이를 저항 가열과 결합하여 필요에 따라 전면 유리의 빠른 김서림/성에 제거 및 빠른 실내 열을 위해 히트 펌프로 배턴을 전달합니다. Toyota Prius Prime의 시스템 회로도가 강조하고 있듯이 시스템은 매우 복잡해질 수 있습니다.