Taycan熱管理系統(tǒng)整體概覽

引言

Taycan的熱管理也是非常有特點(diǎn)的，這套系統(tǒng)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(nèi)容逐一展開。當(dāng)然設(shè)計(jì)這么復(fù)雜的熱管理系統(tǒng)，相對于原有內(nèi)燃機(jī)跑車來說不是問題，因?yàn)槌艿膬?nèi)燃機(jī)發(fā)熱量很大，這套熱管理系統(tǒng)都是耗費(fèi)電能來管理的，主要面向傳動(dòng)系部件、充電單元和高壓電池等電動(dòng)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(tǒng)整體概覽

保時(shí)捷的設(shè)計(jì)中，是需要確保在所有工作條件下車輛的技術(shù)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(gè)部分：

1.空調(diào)循環(huán)：采用空調(diào)壓縮機(jī)、干燥器、空氣冷凝器和帶膨脹閥的蒸發(fā)器的經(jīng)典制冷回路，并對回路新增內(nèi)部熱交換器、高溫回路熱交換器和擴(kuò)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(nèi)燃機(jī)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(qū)動(dòng)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(gè)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(gè)較低的溫度下，所以這里把充電機(jī)和電池回路整合在一起

圖1 整車熱管理的各個(gè)部分

在這里面有一個(gè)核心的歧管，由10中不同的冷卻回路連接構(gòu)成，其實(shí)有點(diǎn)類似于那個(gè)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(fù)責(zé)對乘客艙進(jìn)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(dòng)排出熱量。

圖3制冷回路概覽

如果選裝了熱泵系統(tǒng)，空調(diào)壓縮機(jī)提供給制冷劑的能量不會(huì)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(huì)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(tǒng)的主要熱源，加熱要求較高的時(shí)候，通過800V PTC對系統(tǒng)進(jìn)行加熱。高溫回路主要用于根據(jù)乘客對于溫度的設(shè)定來調(diào)節(jié)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(qū)動(dòng)部件、高壓蓄電池和充電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)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?shù)礁邷鼗芈贰?/p>

圖5 高溫回路概覽

02

動(dòng)力系統(tǒng)的冷卻

這里主要分為電池路徑（低溫回路）和動(dòng)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(qū)動(dòng)部件進(jìn)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(zhuǎn)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(jié)：這套系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，采用了一個(gè)獨(dú)立的溫控單元來進(jìn)行控制，并且使用了很多的管路，布置了大量的溫控點(diǎn)，后續(xù)保時(shí)捷可能在PPE上面對于熱管理系統(tǒng)要予以優(yōu)化。