拆解比亞迪海豹(9)熱管理系統有8種模式
2023/08/29
本文對中國比亞迪的純電動汽車(EV)「海豹(SEAL)」的熱管理系統進行分析。介紹熱管理的核心零部件「Nonavalve」的運作情況。
Nonavalve是一個由9個電磁閥組成的熱泵系統的冷媒配管零部件(圖1)。借助電磁閥開關的組合,可以在空調製熱和製冷、電池加熱和冷卻、或者同時讓空調與電池加熱/冷卻全部8種模式之間切換。簡直就是海豹的「熱量司令部」。
圖1 從引擎罩下的馬達艙拆下的Nonavalve |
Nonavalve的全部8個模式如此運作
關於Nonavalve的9個電磁閥的詳細作用,請參考之前的《拆解比亞迪海豹(7)》。下面將就海豹的熱管理系統的全部8種模式,具體介紹各模式啟動的條件和Nonavalve的運作情況。
(1)空調製熱
在空調製熱模式下,用於冷凝器、電池加熱和電池冷卻的切換閥、以及製冷用膨脹閥關閉(開度為零)(圖2)。壓縮機産生的高溫、高壓冷媒被輸送到車內的冷凝器中,使車內的空氣變暖。但是,如車內溫度仍未達到設定的溫度,將同時啟動PTC加熱器。
然後,通過製熱用膨脹閥減壓、降溫的冷媒,通過板式換熱器冷卻水回路中的水(冷卻劑)。此時,水通過逆變器和馬達的排熱加熱,然後把熱量轉移到冷媒中,作為製熱的熱源實現再利用。
圖2 空調製熱模式的系統概要 |
(2)空調製冷
在空調製冷模式下,用於板式換熱器、電池加熱、電池冷卻、空調製熱的切換閥關閉(圖3)。此外,為了使製熱用膨脹閥不起作用,開度變為全開。
壓縮機産生的高溫、高壓冷媒在前格柵內側的車外冷凝器中冷卻。然後,通過製冷用膨脹閥減壓、降溫的冷媒經過蒸發器來冷卻車內空氣。
圖3 空調製冷模式的系統概要 |
(3)電池加熱
鋰電池通常會隨著溫度的降低而出現內部電阻增加,結果放電容量將縮小。在純電動汽車上,這直接關係到續航距離,因此在低溫環境下需要對電池進行加熱,以發揮原有的性能。根據海豹的服務手冊,當電池溫度低於6℃時,將進入電池加熱模式。當溫度升至10℃以上時,電池加熱會停止。
在電池加熱模式下,通過打開用於電池加熱的切換閥,使高溫、高壓冷媒流向電池,為電池加熱(圖4)。用於空調製冷、冷凝器、電池冷卻的切換閥和製冷用膨脹閥關閉。
圖4 電池加熱模式的系統概要 (來源:日經XTECH) |
(4)電池冷卻
電池冷卻模式是為了防止高溫導致電池劣化而準備的。當電池的溫度超過38℃時啟動,冷卻到33℃以下時關閉。用於電池加熱、板式換熱器、製熱的切換閥和製冷用膨脹閥關閉。與空調製冷模式相同,製熱用膨脹閥的開度為全開(圖5)。
圖5 電池冷卻模式的系統概要 |
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