比亞迪海豚，作為比亞迪e平台 3.0架構首款車型，搭載刀片電池，配置熱泵系統，售價10萬起步，不得不說非常良心。尤其其熱泵采用直冷直熱技術，非常值得研究。本小白就對海豚熱管理系統進行相關解析。
核心部件
借用知乎的圖片，可看到海豚的熱泵系統采用了類似特斯拉整合化的閥島方案，比亞迪對冷媒回路進行了大規模整合，采用紅框所示閥島結構把制冷劑回路大部份控制元件進行了整合。
閥島拆下來之後長成下圖這樣。
可以看到閥島反過來之後還有一個類似與我們在其他電動車上看到的電池冷卻器一樣的東西，但在海豚這個車上電池是直冷直熱的，所以其實這個冷卻器是給八合一電驅用的，這也是挺有意思的一個點。
海豚熱管理系統整體架構
對這個網上圖片以及比亞迪專利進行詳細分析之後，本汽車小白畫出了海豚熱泵系統架構圖如下。其中黑色線部份為制冷劑系統，藍色線為冷卻液系統，灰色虛線是冷卻液回路排氣管，數位編號僅方便下文講解與實物不存在對應關系。
制冷劑架構復雜，電池直冷、直熱，系統中有6個截止閥、3單向閥、3個電子膨脹閥，乘客艙制熱配了一個風PTC解決熱泵制熱不足與低溫工況無法制熱的問題。
水路系統非常簡單，僅僅一個水泵，基本上透過環境散熱給電驅散熱，冬天透過余熱回收器回收電驅動的熱量。從架構上看基本不會用到制冷劑給電驅動冷卻。
熱泵系統模式分解
基於以上的熱管理系統架構，以下分解幾個典型的熱泵模式：
乘客艙、電池雙制冷
乘客艙、電池雙熱泵加熱
電池制熱、乘員艙制冷
電池制冷、乘員艙制熱
幾點最佳化建議
- 電驅、Chiller和散熱水箱上都設定有一個排氣口，稍顯多余，可以考慮從合理的零部件布置、最佳化內部流道設計方面減少困氣風險。
- 僅從架構上看單向閥3沒有意義，完全可以透過關死EXV1解決制冷劑反向流動問題。
- EXV2和SOV2可以合並成一個大通徑的電子膨脹閥，不需要節流的時候就把大通徑的電子膨脹閥全開，比如馬瑞立就有這種大口徑的電子膨脹閥。
- 在電池、乘客艙制冷工況下高溫瓦斯一定會先經過內冷凝器，會給乘客艙帶來少量額外的熱負荷，本汽車小白認為在回路上設計SOV2同時短接內冷凝器和EXV2就可以解決此問題。此處也可能是比亞迪為了後續使用大通徑EXV而沒有采用這種方案。
- 比亞迪海豚這個閥島部件把EXV1整合了進來，這樣EXV1出口到蒸發器這一段管路就會暴露在前機艙，存在一定的冷量損失，純粹從效能的角度考慮並不是一個很好的方案。
- 電池制熱乘客艙制冷模式下，EXV 3會對高壓瓦斯進行一次節流，大通徑的電子膨脹閥可以解決此問題。
總結
比亞迪海豚這套熱管理系統非常有意思，制冷劑回路的大規模整合，極大降低冷卻液回路的復雜度，這與業界通常選擇降低制冷劑回路復雜度的思路完全相反。電池直冷直熱技術的套用也非常大膽。希望其他同行也能大膽創新，推動電動汽車熱管理技術的革新。
最後，打個廣告，圖中閥島以及其他熱管理部件有售，如有需要請私信咨詢。
