Первый февральский выезд на прототипе с литий-железо-фосфатной батареей показал, что цифры запасаемой энергии тают быстрее снежинки на коллекторе воздушного фильтра. Обогрев попросту «съел» пятую часть заряда за городские 20 км.
Тепловой баланс батареи
Блок силовой электроники отводит десятки ватт на киловатт, чего хватает для поддержания минимального температурного фона ячеек. Я организовал кольцевой контур с пропиленгликолем, направив поток через миниатюрный пластинчатый теплообменник в салон. Энергия, утраченная раньше, превратилась в полезный источник 2 кВт тепла без внешних затрат.
Коллекторные хитрости салона
Традиционный ТЭН расщепляет электроны на инфракрасный жар, коэффициент полезного действия держится около единицы. Термопомпа переносит внешнюю теплоту, достигая коэффициента 2,5–3,8. В моём расчёте для −10 °C переход на R1234yf удвоил запас хода. Переохлаждённый испаритель требует деликатного клапанного управления, поэтому я установил ЭРВ с шагом 500 импульсов на оборот.
Будущее термопомп
В лаборатории хранятся детали биметаллического компрессора с электромагнитными подшипниками. При обкатке он достиг 30 000 об/мин без резонанса, энтропийный поток снизился на 4 %. Следующий шаг — впустить сверхкритический CO₂, что даст коэффициент 4,2 при −20 °C. Эксергия батареи останется в работе, а салон обретёт уют без лишних киловатт-часов.
Лобовое стекло очищается струёй осушённого воздуха из адсорбционного ротора. Сульфированный силикагель перезаряжается теплом конденсатора, поэтому обледенение покидает поверхность за 40 секунд. Такой способ исключает туман и хранит памятьпрозрачность как аквамарин под полярным солнцем.
Управление обогревом доверено алгоритму, основанному на байесовском предсказании маршрута. Контроллер анализирует календарь поездок, соляризацию стекла, влажность, массу пассажиров. ТЭН включается лишь на короткий импульс при старте, после чего теплообменники и термопомпа берут эстафету.
Когда термодинамика думает за водителя, зимняя поездка превращается в невидимое равновесие полярного дня. Электрокар перестаёт греть мир впустую, отправляя драгоценные ватты туда, где они превращаются в довольные улыбки экипажа.
