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電動車熱管理三件套:PTC、熱泵和高壓液體加熱器,後者已經裝上極氪001

發布時間:2021-09-01作者:Helena 閱讀(0)

當冬天來臨,電動車續航越來越短,而電動車駕駛員衣服越穿越厚時。大家終于明白,電動車熱管理是比燃油車要複雜。

什麼是熱管理?熱管理是指車內動態的熱量管理,能夠節能高效地管理整車熱流(包含對電池、電機、電控以及乘客艙等的制熱及製冷管理),有效延長電動汽車冬季和夏季的續航里程。

說簡單一點,熱管理就是管好電池溫度,以及座艙的溫度兩大塊。

PTC空氣加熱器

PTC空氣加熱器是用來加熱座艙最常見的一種,基本上大部分電動車都用這個。原理有點像家裡的吹風機,缺點就是能耗較高。

熱泵是近年興趣新技術,它的原理就像家裡空調,它不是直接加熱空氣,而是把外界的熱量搬到車內。熱泵的能耗比PTC要低,而且可以用加熱電池。

例如特斯拉Model Y、寶馬ix3、大眾ID.4,包括未來奧迪MEB車型都採用熱泵技術。這是這些電動車能在冬季獲得長續航的關鍵。

但熱泵技術有一個缺點,就和北方家裡空調冬天不制熱一樣——如果溫度在零下,甚至更低,熱泵的效率就變低。還有車主反應Model Y的熱泵工作時有雜訊。

今天我們要介紹的是一種新技術——高壓液體加熱器(HVCH)。

採用高壓液體加熱器技術的車型有最近大熱的極氪001,極氪001配備了永磁雙子電驅系統,具備實現全場景自動駕駛輔助能力,配備全自動空氣懸架、動態底盤控制系統等等。

由于高壓液體加熱器這是一種新技術,個別媒體把極氪001稱為「直接式熱泵系統」。實際上它就是HVCH,與熱泵原理不同。

而極氪001這套高壓液體加熱器供應商是柏格華納,柏格華納7月份在他們的寧波薑山工廠為配套極氪001的HVCH舉行了下線儀式。而這裡離極氪的寧波杭州灣總部非常近。

在未來的四年中,柏格華納寧波薑山工廠將推出至少7個新的高壓液體加熱器的平臺產品。

柏格華納液體加熱技術的原理是,它採用了厚膜加熱元件(TFE),既能滿足對快速產生熱量的高性能系統的需求,同時由于高壓加熱器的加熱元件和冷卻液之間熱阻很小,因而能實現最小的功率損耗。

同時TFE這種材料設計緊湊,可支援靈活的尺寸和形狀,而低蓄熱的特點則可實現快速回應。所以你看到整套液體加熱器體積很小,重量也很輕,而且封裝在堅固的鋁制外殼中,具有較好的電磁遮罩。

單板(上)和雙板(下)兩種版本

目前柏格華納高壓液體加熱器有兩種版本:單板和雙板加熱器。單板加熱器僅負責電池熱管理或者座艙加熱,二選一。

而雙板加熱器則可同時勝任兩項任務,其傳熱表面比單板加熱器大80%左右,而極氪001採用的是更先進的雙板型。 

而不同規格的高壓液體加熱器適用于電源電壓在180V和800V之間的各類應用,提供3千瓦至10千瓦的功率范圍,適合各類車型。為防止設備過熱,系統會在出現故障時自動關閉。

最後總結,無論何種複雜的熱管理技術,主要目的還是要將電動車電池的工作溫度控制在最佳溫度范圍內,從而提高電池性能和續航里程。此外,它還可在極短時間內使車廂達到一個令人感到舒適的溫度。

看來電動車的熱管理技術一點都不簡單,它比燃油車還要複雜。

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