引言
Taycan的熱管理也是非常有特點的,這套系統主要分為制冷、高溫、中溫和低溫回路,可以選配熱泵回路,一共五組,本文將就這些內容逐一展開。當然設計這么復雜的熱管理系統,相對于原有內燃機跑車來說不是問題,因為超跑的內燃機發熱量很大,這套熱管理系統都是耗費電能來管理的,主要面向傳動系部件、充電單元和高壓電池等電動汽車的部件,這里的平衡和取舍,可能有一些值得商榷的地方。
01
熱管理系統整體概覽
保時捷的設計中,是需要確保在所有工作條件下車輛的技術部件和乘客都處于最佳和舒服的溫度范圍。如下圖所示,主要分為四個部分:
1.空調循環:采用空調壓縮機、干燥器、空氣冷凝器和帶膨脹閥的蒸發器的經典制冷回路,并對回路新增內部熱交換器、高溫回路熱交換器和擴展的熱泵組件閥組,還有與低溫回路的熱交換器。
2.高溫回路:主要包括高壓加熱器、混合閥、高溫回路泵、熱交換器等,這部分主要是為了車輛需求熱量部分,由之前內燃機去除之后高壓輔助加熱生成熱能。
3.中溫回路:主要包括變速箱、逆變器驅動橋部分的冷卻回路,對于冷卻的溫度要求適中,可以處在一個較高的溫度下
4.低溫回路:電池和快充部分需要工作在一個較低的溫度下,所以這里把充電機和電池回路整合在一起
圖1 整車熱管理的各個部分
在這里面有一個核心的歧管,由10中不同的冷卻回路連接構成,其實有點類似于那個八爪魚。
圖2 管路連接匯集的部分
1)制冷回路
我們首先來看制冷回路,如下所示.制冷劑回路整車主要冷卻源,主要負責對乘客艙進行冷卻,還可以通過帶膨脹閥(激冷器)的熱交換器從冷卻液回路中主動排出熱量。
圖3制冷回路概覽
如果選裝了熱泵系統,空調壓縮機提供給制冷劑的能量不會通過空氣冷凝器散失,制冷劑的熱能通過iCond冷卻液冷凝器會釋放到高溫回路。
圖4 熱泵單元
2)加熱回路(高溫回路)
高溫回路是熱管理系統的主要熱源,加熱要求較高的時候,通過800V PTC對系統進行加熱。高溫回路主要用于根據乘客對于溫度的設定來調節自己的加熱能力,熱量還可以通過混合閥向中溫和低溫回路供熱,以便對驅動部件、高壓蓄電池和充電基礎結構進行預加熱或加熱。借助制冷劑回路的可選裝熱泵功能,熱能也可以通過iCond冷卻液冷凝器從制冷劑回路傳輸到高溫回路。
圖5 高溫回路概覽
02
動力系統的冷卻
這里主要分為電池路徑(低溫回路)和動力總成路徑(中溫回路)。
1)中溫回路
這部分主要對前橋和后橋驅動部件進行冷卻,由于這些部件對溫度相對不敏感(不像電池溫度不能高,不能低),所以定義為中溫回路。
圖6 中溫回路概覽
2)低溫回路
低溫回路連接高壓蓄電池和高壓充電器。熱能可以通過具有膨脹閥(激冷器)的熱交換器直接從低溫回路釋放到制冷劑回路。低溫回路通過轉換閥以及具有膨脹閥(激冷器)的熱交換器上的接口連接到中溫回路。
圖7 低溫回路概覽
小結:這套系統由于設計比較復雜,采用了一個獨立的溫控單元來進行控制,并且使用了很多的管路,布置了大量的溫控點,后續保時捷可能在PPE上面對于熱管理系統要予以優化。
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原文標題:Taycan 探秘4 整車熱管理設計
文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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