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特斯拉model 3制热,特斯拉制热怎么解决的

tamoadmin 2024-06-17 人已围观

简介1.被马斯克吹上天的Model Y热泵空调,真的是黑科技吗?2.避免冬季续航打折 特斯拉Model Y搭载新型热泵3.特斯拉新功能,解决电动车最尴尬的难题4.特斯拉制热要开ac吗5.热泵空调VS PTC空调,能耗到底差多少?用Model 3 实测看看!不管是家用空调还是车载空调,工作原理是一样的:空调大多一般使用的制冷剂是氟利昂。 氟利昂的特性是:由气态变为液态时,释放大量的热量。而由液态转变为气

1.被马斯克吹上天的Model Y热泵空调,真的是黑科技吗?

2.避免冬季续航打折 特斯拉Model Y搭载新型热泵

3.特斯拉新功能,解决电动车最尴尬的难题

4.特斯拉制热要开ac吗

5.热泵空调VS PTC空调,能耗到底差多少?用Model 3 实测看看!

特斯拉model 3制热,特斯拉制热怎么解决的

不管是家用空调还是车载空调,工作原理是一样的:

空调大多一般使用的制冷剂是氟利昂。 氟利昂的特性是:由气态变为液态时,释放大量的热量。而由液态转变为气态时,会吸收大量的热量。(即先吸热气化再液化放热)空调就是据此原理而设计的。

压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂,然后送到冷凝器(室外机)散热后成为常温高压的液态制冷剂,所以室外机吹出来的是热风。

然后到毛细管,进入蒸发器(室内机),由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大,压力减小,液态的制冷剂就会汽化,变成气态低温的制冷剂,从而吸收大量的热量,蒸发器就会变冷,室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过,所以室内机吹出来的就是冷风;空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴,顺着水管流出去,这就是空调会出水的原因。

被马斯克吹上天的Model Y热泵空调,真的是黑科技吗?

在众多车企因疫情原因损失惨重的2月份里,特斯拉Model?3却以破万的销量成绩荣登了新能源车销量榜的冠军,而不久之后也将国产的特斯拉Model?Y不仅继承了特斯拉Model?3的优点,还将拥有更大的车内空间、更好的乘坐舒适性,并且还首次搭载了特斯拉最新的专利技术---热泵空调。

●?热泵空调能为电动车带来什么?

电动车的续航问题是人们最关注的点之一,各大车厂在设计电动车的时候除了在最基础的“电池加大”方面做文章之外,另外一点最重要的就是在节能方面做功夫,确保车辆效率最大化。而热泵空调也正是电动汽车在节能方面的一个重点步骤,他的作用就像是赛车轻量化中的全车内饰拆除一样。

众所周知,因为纯电动车没有发动机,也就没办法想燃油车一样利用发动机的余热作为暖气的热源,所以大部分纯电动车的暖气普遍都是依靠PTC板产生的热量来实现,它的工作原理就跟家里的取暖器类似。虽然其结构简单且制热效果好,但它的能耗非常高,一般在纯电动车上常见的PTC板最大功率可以达到5~6kw,在使用暖气时非常耗电,进而明显影响续航里程。

例如早期一些续航里程本身就不长的纯电动车,在需要使用暖气的寒冷地区,其本身的电池活性就不高,再加上使用耗电量大的制暖设备,就会直接让续航里程打“骨”折。

而热泵空调的制热方式则完全不同,与PTC板的最大区别就是效率更高、能耗更低。

●?热泵空调的原理

先要了解热泵空调,我们需要明白它的原理。其实热泵空调的原理并不复杂,它就像是一个抽水机一样,将原本要往低处流动的水抽上高处,热泵将会把热量从温度高的地方“抽”到温度低的地方。压缩机将会派出高压蒸汽,经过转换阀门进入到冷凝器内,蒸汽也将转换为液态,液体将会流入蒸发器中,蒸发器将会进行吸热处理,对车内空间进行降温。打个比方就是夏天车主上车打开空调之后,热泵就会将车内的热“抽”出车内,再将外界的热量通过压缩机转换为冷气输送到车内。

而制热工况则正好相反,在天冷的时候车主对车厢进行加热处理,电动压缩机将外部环境的热量进行一个“抽”送动作,空调开始对车内进行制热。而制热的过程也正是与制冷过程相反的将车外热源“抽”进车内对车厢进行升温取暖。总而言之这套系统无论在制冷还是制热的情况下都只能对热量进行一个传送转换作业,并非传统PTC板的制热动作。

整个热泵空调系统由四个核心零部件组成,分别是:车外换热器、车内换热器、四通换向阀和电子膨胀阀。以制热工况为例,车外换热器从外部环境吸取热量进入系统,低压空气被压缩升温,再进入车内的换热器将车内空气加热,最后送进车厢内部。

总结为一句话就是:热泵空调的工作过程是一个运输热量的过程,即把热量从一个地方搬运到另外一个地方,无论是制热还是制冷,热泵技术都能实现。并且根据相关实验测试显示,热泵的效能系数比PTC板高出2-3倍,在电动车上可以有效延长20%左右的续航里程。

不过热泵空调也是有局限性的,一般来说,在外界温度低于-10℃时,热泵从外界获取热量的效率会明显降低。因为外界的热量本身已经太低了,没有什么热量能够从外部“搬”到车内了,所以此时空调的制热主要还是需要靠PTC板来辅助加热,但总的来说,其综合能耗还是要比纯PTC板制热的方式要低不少。

●?搭载热泵空调的纯电动车并不止特斯拉

其实特斯拉并不是第一个吃螃蟹的人,宝马i3、捷豹I-PACE、奥迪?e-tron、荣威Marvel?X、蔚来ES6等都搭载有热泵空调,其结构基本都是上面文章所介绍的形式(热泵空调+PTC板辅助)。而从本次特斯拉公布的新专利可以看出,特斯拉Model?Y上搭载的热泵空调又经过了优化设计。

虽然其本质仍然是热泵空调+PTC板辅助制热,但其PTC板采用了和传统燃油车相同的12V电压驱动,同时Model?Y也单独配置有一个12V的蓄电池,相对来说这个PTC板的功率和成本都不高。

除此之外,特斯拉还设计了一种更加复杂的八通换向阀,相比其它车型上普遍采用的四通换向阀能够获得更多热量。

举例来说,特斯拉在低温环境下,可能只需要在车辆刚刚启动时采用PTC板制热,等到车辆运行之后基本就不需要PTC板制热了,此时热泵会自动从电机、电控、电池包等主要产热部件摄取热量输送到乘员舱。

这套系统说起来简单,但要实现起来其实非常复杂。这需要电脑极其精确的控制,在不同的外部环境和工况下,判断PTC板与热泵什么时候同时工作、什么时候独立工作、在不同的工作模式下需要通过哪些管道来导热等等。

总而言之,特斯拉就是通过自己强大的技术整合更多原本无法获取的热源,包括驱动系统运行、电池放电时本身产生的一定热量,尽量减少需要使用PTC板来辅助制热的工况。

●?写在最后

作为现阶段为数不多的能够降低能耗、提升续航的手段,相信未来会有更多新的纯电动车会选择搭载热泵空调系统,而有了特斯拉的前车之鉴,越来越多的车企也将会对热泵空调系统的硬件和软件进行不断的优化。希望在不久的将来,纯电动车的用户们不会再为了续航在寒冷的冬天强忍着不开暖气。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

避免冬季续航打折 特斯拉Model Y搭载新型热泵

文/田忠朝

很多人,家里明明有冷暖空调,但到了冬天还是用电暖器取暖,问为什么不开空调?

答曰空调费电。

其实这是一个被大家争论了很久的话题:

一台2匹(2kW)的空调与一台2kW的电暖器,到底谁更省电?

很多人选后者,因为空调外机要消耗电能转化为机械能,而电暖器是几乎100%的将电能转化为热能,没有能量浪费,所以电暖器更省电。

但是我要很明确的告诉你,只要温度不是低于-10℃,空调更省电。

因为这两者的制热方式不同,空调是通过热交换(即热泵)的方式,将外界热量压入室内,将室内冷空气排除,与夏天制冷刚好相反;而电暖器是通过PTC(Positive?Temperature?Coefficient)热敏电阻直接加热冷空气。

简单来说,空调消耗的电能主要用于驱动压缩机和风扇从外界交换热量,单位时间内,一台2匹的空调甚至能交换到6kW的热量,效率是300%;而一台2kW的电暖器只能产生2kW的热量,效率是100%。

再来说说纯电动车空调制热方式

同样的,目前纯电动汽车空调也有这两种制热方式:热泵和PTC。

但主流的还是PTC,低端电动车和一些中高端电动车都在用,依赖电池包电能加热。

例如蔚来ES8甚至装了两台PTC加热器,前排额定功率5.5kW,后排3.7kW。假设两台PTC同时工作的功率为7kW(一般电动车的PTC都有6kW),那么制热一小时就要消耗7度电。

用ES8?电池包70kWh,续航355km来计算,空调每小时就要消耗10%的电量,即续航减少35km。

这也是为什么ES8冬天掉电比ES6快的原因,因为ES6采用了热泵空调。

可能有人想问,那能不能把PTC功率设计小一点,这样省电一点?

不能。因为我国对量产车有一些标准规范,例如,前挡风主驾视野区域要在20分钟内除霜达到80%。这种标准下,PTC功率小于3kW就很难达到要求,特别是对于ES8这种大空间的车来说,PTC功率需要更大。

既然热泵空调这么好为什么主流电动车不采用?

虽然PTC耗电量大,但PTC的优点也很明显,结构简单,成本低,出热快,电动车冬天一开启就能出热风,很多人就喜欢电动车这一点,而燃油车冬天通常要等发动机温度上来了才会有热风。

当然,PTC的优点就是热泵的缺点。

例如成本。国内最早采用热泵空调的是上汽荣威,据上汽工程师透露,荣威Ei5的热泵空调成本早先高达一万多元。

即使现在热泵空调价格已经降到三千元左右了,也依然比PTC贵上千元左右,这是一笔不小的成本。?

此外,热泵空调还受温度制约,一般来说,外界温度低于-10℃时(不排除有些中央空调通过增焓技术可以从更低的温度中获取热量),热泵从外界获取热量的效率明显降低,此时空调制热主要还是要靠电辅助加热,即PTC方式。

所以在东北地区,冬天开空调就不划算了,首选暖气,其次是电暖。

那么特斯拉Model?Y的热泵技术有何不同?

此前特斯拉从Roadster到最新的Model?3,乘员舱和电池基本上都是采用PTC电加热方案,为什么到Model?Y会改为热泵方案?

Youtube上有播客认为,早期特斯拉主要市场在加州本部地区,冬天最冷时也在0℃以上,冬夏续航里程变化不大。但如今特斯拉远销全球,特别是环保意识高的北欧,天气寒冷,PTC制热对电动车续航影响就非常明显。

美国消费者报告在2019年2月测试显示,在室外-20摄氏度左右天气中,Model?3实际跑64英里情况下,掉电121英里。也就是说,在这种气候下,续航要折损近一半。

所以特斯拉不得不考虑采用热效率更高的热泵技术。

此外还有一个原因,每一项技术的应用都是一个成本与功能平衡的结果。此前热泵成本高,结构复杂,PTC自然是性价比之选。但随着Model?3上更多集成技术的实现,例如液冷系统中的superbottle,特斯拉已经有解决一些复杂集成系统的经验和方案了。

事实上这也是Model?Y热泵空调的先进之处,相比宝马i3、捷豹I-PACE、奥迪?e-tron、荣威Marvel?X、蔚来ES6等热泵车型来说,Model?Y在热泵与整车的集成上可能做得更进一步。

什么意思?

前面提到了,热泵在低温下效率会降低甚至失效,但Model?Y的热泵系统对热能的摄取会更精细一些。

简单来说,当外界温度低于阀值时,Model?Y可能只是在启动之前需要PTC加热电池,但车辆运行后就不需要PTC了,此时热泵会从电机、电控、电池包等主要产热部件摄取热量输送到乘员舱,依然高效制热。

这是一个很复杂的组合,需要电脑精确判断PTC与热泵什么时候同时工作,什么时候独立工作,同时不同的工作模式需要不同的管道系统,而Model?Y通过一个8向换向阀就控制各种模式下热量的转移路径。

据说特斯拉甚至还在计划针对风扇,采用类似控制电机的PWM(交流电压)无极调速取代传统的电阻调速,因为电阻会发热消耗电量。

总之,特斯拉就是想通过一切数字化硬件手段,建立一个缜密的“热能产生与回收系统”,基本做到能量自产自销,不向外界宣泄,这才是智能汽车的进化方向。

那么可以想象,当特斯拉攻克了热泵空调低温效率低的问题,会有越来越多的纯电动车企跟进,未来PTC被淘汰是必然的,现在买电动车,在南方使用还无所谓,如果在北方,你就要重点考虑一下空调技术这个影响续航的重要因素了。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

特斯拉新功能,解决电动车最尴尬的难题

近日,买车网从外媒获悉,特斯拉Model?Y车型将增设电动热泵系统,使该车的内部始终处于一个合适的温度区间,能够更好的适应冬天环境。

据悉,不少车型在冬天会通过使用电池制热,并保持电池处于合理的温度区间,能够有效增加车辆的冬季续航里程。但是,使用PTC电阻加热的过程中,本身就需要大量电能,同样会使续航里程缩短。

因此,特斯拉决定不是用常规的方式进行制热,而通过在Model?Y上安装一个热泵的方式来给电池系统提供热量。热泵的工作原理与空调机类似,通过换向阀,使机组能够逆转制冷剂的流动,产生热量。

同时需要注意的是,热泵并不能产生热量,而是通过系统将热空气输送至特定区域。压缩机利用电力将制冷剂输送到系统各处,并在外部捕捉热量,然后将热量输送至车辆内部,并且这种热泵仅用1千瓦的电能就能产生3千瓦的热能,制热效率很是高效。据悉,通过加装热泵设备后,Model?Y在冬天时受环境的影响程度将会大大降低。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

特斯拉制热要开ac吗

当下,电动车中存在的最尴尬的问题莫过于冬季续航打折了。由于动力电池的放电特性,无论厂商宣传自己的电动车续航能力多么出色,但到了冬天,都逃不过被打折的命运。

不过,作为电动车界的领军品牌,特斯拉打算通过不一样的途径来解决这一尴尬问题。

近日,据外媒报道,特斯拉Model Y车型将增设电动热泵系统,使该车的内部始终处于一个合适的温度区间,能够更好的适应冬天环境。并且通过此项调整,Model Y或将成为特斯拉的最佳冬季车型之一。

据悉,冬天通过使用电池制热,并保持电池处于合理的温度区间,能够有效增加车辆的冬季续航里程。但是,使用PTC电阻加热的过程中,本身就需要大量电能,同样会使续航里程缩短。

因此,特斯拉决定不是用常规的方式进行制热,而通过在Model Y上安装一个热泵的方式来给电池系统提供热量。热泵的工作原理与空调机类似,通过换向阀,使机组能够逆转制冷剂的流动,产生热量。

但值得注意的是,热泵并不能产生热量,而是通过系统将热空气输送至特定区域。压缩机利用电力将制冷剂输送到系统各处,并在外部捕捉热量,然后将热量输送至车辆内部。并且,这种热泵仅用1kw的电能就能产生3kw的热能,制热效率很是高效。

据悉,通过加装热泵设备后,Model Y电动车,在冬天时受环境的影响程度将会大大降低。并有可能跑出电动车系统显示的额定续航里程,不会出现续航大幅打折的情况。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

热泵空调VS PTC空调,能耗到底差多少?用Model 3 实测看看!

没有必要打开交流开关。机动车辆的加热系统可以直接使用车辆暖风。打开交流开关后,车辆的压缩机就会工作,主要作用是制冷。特斯拉是纯电动版车,暖风空调系统和普通燃油车一模一样。

特斯拉车型的车身尺寸数据是多少?

整车尺寸数据为长4,979mm,宽1,964mm,高1,445mm,轴距2,960mm,前1,662mm,后1,700mm。车辆为两厢五门五座,行李厢容积为793l。

特斯拉MODELX的车身尺寸数据是多少?

整车尺寸数据长度5037mm,宽度2070mm,高度1684mm,轴距2965mm,前轮距1661mm,后轮距1699mm。车辆为五门五座SUV,行李厢容积为2577L。

以上是特斯拉是否需要开空调取暖的相关内容。希望对大家有帮助。

百万购车补贴

今天开头不说废话,直接告诉大家:因为冬天到了,所以我们就来聊一个应景的话题——热泵空调。

热泵空调是近年来厂家非常喜欢宣传的一个概念,从没上市的特斯拉Model?Y、改款?Model?3;到刚上市的大众ID.4兄弟;以及上市已久的蔚来ES8和ES6、几何C、荣威Ei5和MARVEL?X等车型都宣传过过自己的热泵空调。

那么为啥热泵空调值得吹呢?因为对比另一种方案PTC空调,热泵空调能耗低,对续航影响小。

想知道为什么热泵能耗低?得先从电动车如何制热讲起。大家知道燃油车主要靠发动机冷却液的余温来制热,由于发动机的热效率普遍超不过50%,因此有大量余热可以给驾驶舱。

那么电动车的电机呢?很不幸由于电机的效率动辄90%,那10%不到的余热实在不能让你过的舒服。

因此有很多电动车采用PTC空调,这玩意可以简单理解为吹风机,通过加热电阻丝放出热风。至于哪来的电加热电阻,那当然要压榨我们的电池啦。

你想想,吹头发的吹风机的功率也要1-2千瓦,更别说吹驾驶室的空调了。我们按2千瓦算,工作一小时耗电2千瓦时,参考我之前做的展示度电行驶里程的表,能发现十几公里的续航就这么没了。

再举个例子,宏光MINI?EV这小车的电池才9千瓦时,一下子四分之一没了,车主不得心梗了。

因此热泵空调来了,它的原理就是家用空调,工作方式就是农夫山泉,即“我们不生产热,我们只是大自然的搬运工”。

其实就是利用低沸点液体(冷媒)蒸发吸热,液化放热的原理,把外界的热量搬到驾驶室。不要问我为什么外面那么冷哪来的热让你搬,人家低沸点液体觉得外面热的很,马上就沸腾了。

在了解了原理后我们发现,PTC是靠电产热,效率再高也就是1:1产热;而热泵是搬运热量,只要冷媒够给力,就可以消耗同样的电后搬过来更多的热量。

明白了原理后,接下来我们看实测。电动邦找到了两位YouTube上博主的实验,其中一个视频放在下面了,英语好的朋友可以自己看一遍,懒得看的可以看我们的总结。

第一位博主将两辆Model?3静置于相同的环境下,其中一辆为最新款车型(2021款),搭载热泵空调,另一辆(2019款)则是PTC空调。

随后,将空调调至同一温度,3小时后,他发现搭载PTC空调的Model?3掉电10%,通过计算得出单小时耗电2170瓦;搭载热泵的车型则掉电3%,计算得出单小时耗电730瓦,相差三倍。

当然这位的实验过程也有点搞笑,他给搭载PTC的特斯拉接了一个第三方软件检测能耗,结果3个小时过去了发现这软件没工作……

该博主采用的第三方测能耗软件

当然这位博主的做法并不严谨,比如凭空就估计出旧款车型的电池电量为68kWh,以及最后发现旧款车型开了A/C而新款没开等情况。但这位就是喜欢做这种不太严谨但是很吸引人的测试,因此这里只给大家做个参考。

另一位博主则测试了动态驾驶情况下二车的耗电情况,他的结论是,在基本相似的行驶条件下(两车速度相似,空调温度相同),PTC空调总比热泵空调多耗1-2kWh的电。

这位的测试方式是两车一起行驶了近150公里,分阶段报两车的百公里平均电耗。

本表“行驶里程”一栏因原视频就很少展示,故出现个别没有数据的情况

总结以上实测,能看出热泵空调确实省电。

最绝的是,特斯拉还给新款Model?3搭载了PTC加热(用的蓄电池的电),也就是热泵制热不够的时候,你还能双管齐下。

这套空调的核心理论是,在满足乘员舱乘客舒适性需求的前提下,来采用COP(转换热量与输入能量的比值)较高的模式运行,提高续航里程。即根据COP的值,来判断热泵系统参与加热的程度,并启动不同种类的加热模式。

特斯拉不愧是特斯拉,为了实现上述操作,他们给自己的空调配了个八通阀,让空调不仅能搬运外面的热量,还能搬运电池和电机的热量,产生了多达12种工作模式,来应付不同需求。

如果你去过拥有9个出口,坑死外地人的西安钟楼地铁站,那么你一定能很快理解八通阀的工作原理。这玩意就是搭载霍格沃茨旋转楼梯的钟楼地铁站,出口会旋转来满足不同的需求。

有趣的是,特斯拉还别出心裁地在八通阀盖子上画了个八爪鱼。

总的来看,电动车想舒舒服服地制热,还是要花不少心思的。从PTC到热泵、还有特斯拉的PTC+热泵,以及威马别具一格的柴油机,和我们充电时偶遇的,自带个“小炉子”的车主,厂家和用户都在努力为冬天过的更舒服而奋斗。或许再过几年,就有更高效、更好用的新空调出现呢,大家可以再给电动车一些时间,相信它会做的更好。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

文章标签: # 热泵 # 空调 # PTC