当前位置: 华文星空 > 汽车

最冷的冬天,纯电动汽车如何「过冬」?

2021-01-15汽车

寒潮来啦!这周全国大部分地区温度骤降,北京城区白天温度都已经达到零下十几度,可真是让人瑟瑟发抖的天气。 不过,瑟瑟发抖的不光只有窝在被子里的亲们,停在地面停车位上的纯电动汽车同样暗自神伤。对于许多纯电动汽车车主来说,冬天可是真的「不友好」。这种「不友好」大概可以体现在两个方面:续航里程短以及担心耗电快而不敢开空调。

在冬天,相较于传统燃油车的暖风来自于发动机做功时产生的大量废热,纯电动汽车的暖风主要来自PTC热敏电阻加热器或者热泵系统。这意味着,当我们开启空调时,纯电动汽车势必要靠消耗自身电能来给车内提供热量。

PTC热敏电阻的工作原理比较简单,与电炉丝类似,都是利用电流通过电阻时产生的热量。这种材料的优势在于架构简单、成本较低、制热速度快,但缺点也很明显,热能散失量大并且耗电量也大,对纯车辆的续航里程影响较大,一般用在成本比较低的纯电动汽车产品上。

而热泵系统是将低温热源的热能转移到高温热源,工作原理与空调制冷系统类似,空调制冷时是将室内的热量转移到室外,而热泵制热系统则是将车外的热量转移到车内。与PTC加热器相比,热泵系统的热效率更高,能耗更低,对续航里程的影响相对小一些,但劣势也很明显:结构复杂、成本高、制热速度慢,极低温条件下加热效果弱。

所以在北方的寒风萧萧之中,我们经常看到纯电动车主宁愿在车里穿着羽绒服,也不愿意开空调。难道就没有其他节能又有效的解决方案了吗?非也非也,来看看我们HiPhi X是如何见招拆招,应对这一难题的。

第一招:双剑合璧,各有擅长

既然各有所长同时又各有所短,我们索性将两者结合,在HiPhi X上采用热泵+PTC 的制热解决方案。

当外界温度不低于-20℃时,HiPhi X主要依靠热泵制热,系统把外界热量「泵」到车内进行加热。但是,在极低温度下,很多人也会担心热泵制热回路无法工作或者提供能量要等得时间太久,这怎么办呢?

别急,还记得我们之前说到过的PTC热敏电阻加热器吗?它的作用便是在温度极低的情况下,作为辅热热源为电池快速提供热量的,如此一来,当外界温度低于-20℃时,HiPhi X会依靠PTC进行辅助制热,充分利用PTC加热快、工作下限温度低的优势,电池就能迅速升温并达到正常工作温度。

第二招:回路集成,能量拆借

HiPhi X独有的Crossloop能量管理系统,巧妙地集成了整车的四条回路:「水介质」热泵制热回路;座舱制冷回路;电池温控回路及电机温控回路。从而使得四个回路之间可以进行能量拆借。

举个栗子:在冬天,「水介质」热泵制热回路不仅会把环境中得热量「泵」到车内,还会通过电池温控回路及电机温控回路把电池和电机在工作中散发出的废热收集起来,然后再将这部分热量转移到车内。

以往,热泵提升温度转移热量时所需的电量完全要依靠动力电池提供,而由于现在吸收了电机和电池的热量,制热回路自身的工作强度就低了很多,这就好比,原来爬10层楼完全要靠自己的腿实现,但现在1—8楼装了电梯,自己只需要爬两层就好了。这样一来,「水介质」热泵制热回路所消耗的电量也相应减少,就实现了以更低能耗向车内输送更多热量的目的。

与此同时,HiPhi X 的制热还有另外一个别具匠心的设计:包括电机的废热及电阻丝所产生的热量不是直接吹到车内,为了避免热量直吹产生的「干燥感」;「水介质」热泵制热回路,会把从环境中获取的热量,汇同回收的废热以及PTC产生的热量,借由「水介质」(一种水基液体)散发的热量提供给车内,其舒适感明显提升,二者就好比空调制暖和北方暖气之间的差距。

第三招:预约取电,温暖从容

我们的Crossloop能量管理系统还有一套「杀手锏」——预约取电。为了解决冬天续航里程堪忧的问题,我们还在HiPhi X上采用了从充电桩预约取电给电池供热的模式。

比如,车主在给车辆充电时,可以预约下一次出发的时间,这样一来,HiPhi X便会在出发前的一段时间内,通过从充电桩取电,提前对整车进行预热。这也打破了纯电动车辆对于低温环境的「畏惧」,只要充电桩能够从公共市政电网取电,就可以保证无论外界温度多低,你在冬日打开的一瞬间,仿佛进入到了温暖的室内。也就是说,车载动力电池不再需要耗费能量进行整车预热,所储存的能量都可以用于车辆行驶,从而让HiPhi X在冬天可以通过预约取电获得较长的续航里程。

另外,值得一提的是,HiPhi X的预热过程不仅可以加热座舱,更可以通过电机温控回路给电池、电机和其他必要电子元器件预先加热。当车主出发时,HiPhi X不仅已经拥有适宜的座舱温度,其电池和电机已经提前进入了最适合的工作温度。

这套系统的好处还不止于此,包括对电池、电机的温度控制更加准确,能够保证电池始终保持在合适的工作温度下,这一点对夏季用车以及车辆稳定的驾驶性能也尤为重要。

所以,无论是对HiPhi X还是车内乘员,无论是冬日严寒还是夏日酷暑,Crossloop能量管理系统都可谓是「福音」。如果以后当你看到有人在炎炎夏日开车还开着窗户,或者冬天在车里还穿着棉服,不如走过去说一句:「嘿,兄弟,要不要去我车里坐一会儿?」