詳解電動汽車溫控系統(tǒng)

    溫控系統(tǒng)是整車不可或缺的一部分，它不僅為駕乘人員提供舒適的駕乘環(huán)境，更要有效保證某些零部件正常、高效工作。

　　溫控系統(tǒng)，顧名思義，就是整車溫度控制系統(tǒng)，又稱整車熱管理系統(tǒng)，主要功能就是對整車內(nèi)部溫度及部件工作環(huán)境溫度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)作用，以保證部件能正常工作，給乘員提供舒適的乘坐環(huán)境。

　　對于傳統(tǒng)汽油車而言，溫控系統(tǒng)主要包含空調(diào)系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)相對獨立。在此就不累訴了，附兩張圖給大家復(fù)習(xí)加深影響。

空調(diào)制冷采暖系統(tǒng)

　　對于純電動汽車而言，可根據(jù)各個部件工作溫度要求，一般會設(shè)計有：空調(diào)制冷系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、電機(jī)冷卻系統(tǒng)和電池溫度控制系統(tǒng)。

　　空調(diào)制冷系統(tǒng)，與傳統(tǒng)車類似，使用電動壓縮機(jī)取代傳統(tǒng)壓縮機(jī)(發(fā)動機(jī)帶動)。主要包含電動壓縮機(jī)，冷凝器、儲液罐、膨脹閥、蒸發(fā)器、冷卻風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)等零部件。

   采暖系統(tǒng)，目前主要有兩種方案

　　一種是采用PTC空氣加熱器直接加熱空氣，取代傳統(tǒng)車上的暖風(fēng)芯體。冷空氣直接流經(jīng)加熱器表面，加熱后送入車內(nèi)。這種方案成本比較低，但由于PTC接入乘員艙內(nèi)，存在一定的安全風(fēng)險；此外加熱器表面溫度比較高，容易將周邊塑料烤熱發(fā)出異味。在設(shè)計加熱器的安裝位置時需要留意。

　　第二種方案是，采用PTC水加熱器間接加熱空氣。保留傳統(tǒng)空調(diào)的暖風(fēng)芯體，外接一套PTC加熱循環(huán)回路。PTC先把水加熱，熱水流入暖風(fēng)芯體與冷空氣換熱，冷空氣被加熱后送入乘員艙內(nèi)。整套回路布置與前艙內(nèi)，避免了高壓接入乘員艙內(nèi)的安全隱患；加熱后的水溫不會烤熱塑料而發(fā)出異味。但這套系統(tǒng)增加了PTC、水泵、管路等零部件，成本較高。

　　電機(jī)冷卻系統(tǒng)，這套系統(tǒng)跟發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)相似，一般由電動水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、膨脹水壺和管路等部件組成。如果車內(nèi)的電子功率件(電機(jī)控制器、DCDC等)的冷卻方式與電機(jī)的相同，一般會把功率件也串聯(lián)在此回路里面，根據(jù)各個零部件的溫度特性進(jìn)行排布。

   電池溫控系統(tǒng)，現(xiàn)在主要有兩種方案

　　風(fēng)冷模式，主要是強(qiáng)制冷風(fēng)流經(jīng)電池表面進(jìn)行換熱冷卻。這種方案受外界環(huán)境影響比較大，特別是高溫天氣下，需要從乘員艙引入冷風(fēng)，換熱效率比較低；因入口風(fēng)溫比較難控制，故電池溫度也比較難控制。

　　水冷模式，即電池采用水冷方式換熱。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。一般會增加一個換熱器與制冷循環(huán)耦合起來，通過制冷劑將電池的熱量帶走。整個系統(tǒng)主要包括：電子水泵，換熱器，電池散熱板，PTC加熱器、膨脹水箱。電池需要冷卻時，電池通過散熱板與冷卻液進(jìn)行換熱，加熱后的冷卻液被電子水泵送入換熱器內(nèi)，在換熱器內(nèi)部一側(cè)通入制冷劑，一側(cè)通入冷卻液，兩者在換熱器內(nèi)充分換熱，熱量被制冷劑帶走，冷水流出換熱器在流入電池，形成一個循環(huán)。電池需要加熱時，關(guān)閉制冷回路，開啟PTC加熱器，冷卻液被加熱后送入電池內(nèi)部，通過散熱板加熱電池。可以通過控制制冷回路通斷以及控制PTC加熱功率，來控制冷卻熱的溫度，從而控制電池內(nèi)部溫度。此種方案系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本比較高。

　　相比傳統(tǒng)車，電動車的溫控系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，要求越來越高。其中制冷系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)還是電動車的用電大戶，特別是采暖系統(tǒng)，當(dāng)冬季行駛打開PTC加熱器采暖時，幾乎三分之一的電量用于制熱，將嚴(yán)重影響續(xù)航里程。

　　如果將整車比作一個社會系統(tǒng)的話，溫控系統(tǒng)就是這個社會里的服務(wù)部門，服務(wù)于車輛關(guān)鍵部件，服務(wù)于駕乘人員，其目的是使部件工作舒服，駕乘人員駕乘舒服。而我們也正在積極研究如何合理利用車內(nèi)部件的冷熱源，開發(fā)新的技術(shù)方案，致力于尋求最佳解決方案，使整車更安全，更舒適！