拆解比亚迪海豹(9)热管理系统有8种模式
2023/08/29
本文对中国比亚迪的纯电动汽车(EV)“海豹(SEAL)”的热管理系统进行分析。介绍热管理的核心零部件“Nonavalve”的运行情况。
Nonavalve是一个由9个电磁阀组成的热泵系统的冷媒配管零部件(图1)。借助电磁阀开关的组合,可以在空调制热和制冷、电池加热和冷却、或者同时让空调与电池加热/冷却全部8种模式之间切换。简直就是海豹的“热量司令部”。
图1 从发动机罩下的马达舱拆下的Nonavalve |
Nonavalve的全部8个模式如此运行
关于Nonavalve的9个电磁阀的详细作用,请参考之前的《拆解比亚迪海豹(7)》。下面将就海豹的热管理系统的全部8种模式,具体介绍各模式启动的条件和Nonavalve的运行情况。
(1)空调制热
在空调制热模式下,用于冷凝器、电池加热和电池冷却的切换阀、以及制冷用膨胀阀关闭(开度为零)(图2)。压缩机产生的高温、高压冷媒被输送到车内的冷凝器中,使车内的空气变暖。但是,如车内温度仍未达到设定的温度,将同时启动PTC加热器。
然后,通过制热用膨胀阀减压、降温的冷媒,通过板式换热器冷却水回路中的水(冷却剂)。此时,水通过逆变器和马达的排热加热,然后把热量转移到冷媒中,作为制热的热源实现再利用。
图2 空调制热模式的系统概要 |
(2)空调制冷
在空调制冷模式下,用于板式换热器、电池加热、电池冷却、空调制热的切换阀关闭(图3)。此外,为了使制热用膨胀阀不起作用,开度变为全开。
压缩机产生的高温、高压冷媒在前格栅内侧的车外冷凝器中冷却。然后,通过制冷用膨胀阀减压、降温的冷媒经过蒸发器来冷却车内空气。
图3 空调制冷模式的系统概要 |
(3)电池加热
锂电池通常会随着温度的降低而出现内部电阻增加,结果放电容量将缩小。在纯电动汽车上,这直接关系到续航距离,因此在低温环境下需要对电池进行加热,以发挥原有的性能。根据海豹的服务手册,当电池温度低于6℃时,将进入电池加热模式。当温度升至10℃以上时,电池加热会停止。
在电池加热模式下,通过打开用于电池加热的切换阀,使高温、高压冷媒流向电池,为电池加热(图4)。用于空调制冷、冷凝器、电池冷却的切换阀和制冷用膨胀阀关闭。
图4 电池加热模式的系统概要 (来源:日经XTECH) |
(4)电池冷却
电池冷却模式是为了防止高温导致电池劣化而准备的。当电池的温度超过38℃时启动,冷却到33℃以下时关闭。用于电池加热、板式换热器、制热的切换阀和制冷用膨胀阀关闭。与空调制冷模式相同,制热用膨胀阀的开度为全开(图5)。
图5 电池冷却模式的系统概要 |
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