特斯拉,作为电动汽车领域的领军企业,其热管理系统一直备受关注。其中,特斯拉水箱的设计尤为引人瞩目。本文将深入解析特斯拉水箱的创新设计,以及其背后的散热秘密。
水箱概述
特斯拉水箱,也称为冷却液箱,是热管理系统的重要组成部分。其主要功能是储存冷却液,并通过冷却液循环带走发动机和电池组的余热,确保车辆在不同工况下保持稳定的工作温度。
创新设计
1. 电机堵转加热技术
特斯拉Model 3采用了一种创新的热管理技术,即使在驱动电机不旋转时,也能利用所谓的“电机堵转加热技术”产生热能。这种技术可以根据车辆的不同工作模式,控制驱动电机是否输出电磁转矩。在不产生电磁转矩时,驱动电机就相当于一个加热绕组。
2. 低压PTC设计
在Model Y的设计中,特斯拉取消了高压的PTC(水热),只配置了一个低压的PTC集成在空调系统鼓风机里面。这种设计降低了系统复杂度,同时提高了安全性。
3. 车辆热泵系统
特斯拉车辆热泵系统包括压缩机、机舱冷凝器、机舱蒸发器、机舱鼓风机和冷却器,并将电池系统、功率电子PCS驱动系统和整车的系统回路整合在一起。这种整合设计提高了系统的效率,降低了能耗。
4. Superbottle六向控制阀
Tesla的Superbottle是整个热管理系统的一个大脑”,负责统筹整个热管理系统的运转。Superbottle是一个六向控制阀,通过电控调节液路的流向,实现了对相互独立的子系统的统一管理。
散热秘密
1. 利用电机产生的废热
在加热模式下,Superbottle将电池组液路和电机液路串联起来,使电池组冷却液经过Superbottle流入电机总成,流出后经过冷却装置返回电池组。这意味着,在加热模式下,特斯拉利用电机产生的废热(车辆在行驶过程中)或堵转(车辆在停车状态下,此时电机绕组当作加热电阻使用)为电池组加热。
2. 避免使用电阻加热
特斯拉驱动电机堵转的最大功率可达7kW,足以满足加热需求。这种新解决方案避免了使用电阻加热,提高了能效。
总结
特斯拉水箱的创新设计,不仅提高了散热效率,还降低了能耗。通过电机堵转加热技术、低压PTC设计、车辆热泵系统和Superbottle六向控制阀,特斯拉成功实现了高效散热。这种创新设计为电动汽车领域提供了新的思路,有望在未来得到更广泛的应用。