關(guān)于整車熱管理，之前的文章分享過其發(fā)展(回送門：純電車的整車熱管理需求，發(fā)展歷程)。熱泵空調(diào)憑借其制熱效能高，同時還可以與動力電池、電機及電機控制器等互聯(lián)形成智能化的熱管理系統(tǒng)，實現(xiàn)整車熱量的綜合利用。被各大主機廠廣泛使用。

下面以比亞迪海豚為例，來理一理其熱泵空調(diào)技術(shù)。

海豚的熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要由電動空調(diào)壓縮、電子風扇、電機散熱器、車外冷凝器、車內(nèi)冷凝器與車內(nèi)蒸發(fā)器、動力電池直冷直熱板、氣液分離器、熱管理集成模塊以及板式換熱器等組成，如下圖所示。制冷劑為R134a。熱管理集成模塊上集成了6個電磁閥、3個電子膨脹閥以及9個制冷劑管接頭。

圖2 海豚熱泵空調(diào)系統(tǒng)

海豚的熱泵系統(tǒng)中的閥島設(shè)計采用了類似特斯拉集成化，比亞迪對冷媒回路進行了大規(guī)模集成，閥島結(jié)構(gòu)把制冷劑回路大部分控制組件進行了集成，實物和各個接口的定義如下。

圖3 海豚熱泵閥島

基于圖1，整理出整個熱泵空系統(tǒng)的原理示意圖，如圖4所示。

圖4海豚車熱泵空調(diào)原理示意圖

其中圖中PT-1、PT-2表示兩個制冷劑壓力及溫度傳感器，P-1表示制冷劑壓力傳感器，T-1、T-2表示兩個制冷劑溫度傳感器。

下面來看下各個場景下熱泵空調(diào)的運行邏輯。

當打開空調(diào)系統(tǒng)制熱時，熱泵空調(diào)系統(tǒng)開啟電動壓縮機，采暖電子膨脹閥工作、水源換熱電磁閥及空調(diào)采暖電磁閥均打開，制冷劑通過車內(nèi)冷凝器放熱，通過板式換熱器吸收驅(qū)動電機、電機控制器等電驅(qū)動單元的熱量。極低溫情況下，開啟PTC加熱器輔助加熱，提高熱泵空調(diào)的適用溫度范圍。

空調(diào)制熱時，制冷劑的流動路線為：壓縮機→車內(nèi)冷凝器→采暖電子膨脹閥→水源換熱電磁閥→板式換熱器→空調(diào)采暖電磁閥→氣液分離器→壓縮機，如下圖所示。

圖5空調(diào)制熱循環(huán)

當空調(diào)系統(tǒng)制冷時，熱泵空調(diào)系統(tǒng)開啟電動壓縮機，制冷電子閥膨脹閥工作，空調(diào)制冷磁閥及空氣換熱電磁閥均打開，制冷劑通過車外冷凝器放熱，車內(nèi)蒸發(fā)器吸收車內(nèi)熱量。

空調(diào)制冷時，制冷劑的流動路線為：壓縮機→車內(nèi)冷凝器→空調(diào)制冷電磁閥→空氣換熱電磁閥→單向閥5→制冷電子膨脹閥→車內(nèi)蒸發(fā)器→單向閥4→氣液分離器→壓縮機，如下圖所示。

圖6 空調(diào)制冷

當?shù)蜏丨h(huán)境下充電，為縮短充電時間，或者是車輛低溫行駛時，為改善低溫下整車的動力性，熱泵空調(diào)工作對動力電池直接進行加熱。此時，電池電子膨脹閥開啟工作，電池加熱電磁閥、水源換熱電磁閥和空調(diào)采暖暖電子膨脹閥和電池電子膨脹閥同時開啟工作，水源換熱電磁閥、電池加熱電磁閥及空調(diào)采暖電磁閥均打開，吸收電驅(qū)動單元余熱，車內(nèi)冷凝器和動力電池直冷直熱板放熱。

圖7 電池加熱

為了防止動力電池溫度過高，熱泵空調(diào)工作，對 動 力 電 池 直 接 進 行 冷 卻 ；車 輛 行 駛時，當動力電池溫度高于設(shè)定值，熱泵空調(diào)也開始工作。此時，電池電子膨脹閥開啟工作，空調(diào)制冷電磁閥、空氣換熱電磁閥和電池冷卻電磁閥均打開。制冷劑通過車外換熱器放熱，通過動力電池直冷直熱板吸熱。

動力電池冷卻時，制冷劑的流動路線為：壓縮機→車內(nèi)冷凝器→空調(diào)制冷電磁閥→空氣換熱電磁閥→單向閥5→單向閥2→電池電子膨脹閥→動力電池直冷直熱板→電池冷卻電磁閥→單向閥3→氣液分離器→壓縮機。

圖8 電池冷卻

最后來看下熱泵空調(diào)系統(tǒng)的各個ECU之間的連接，各個之間的接口就不整理成表格了，直接上圖。