2023-03-15 11:32:22 来源：车讯网
纯电动车型在近些年迅速发展的场景是有目共睹的，但要说纯电动车最让工程师们头疼，且也是最让车主们窝心的事情，莫过于在寒冷环境下用车续航打折的问题了。为了缓解这样的尴尬场面，工程师们苦思冥想终于决定将热泵空调搬到纯电车型上，在各家车企给出的不同解决方案中，特斯拉的热泵空调方案无疑是较早一批投入量产使用，且也是迄今为止较为有效的设计。
(相关资料图)
什么是热泵空调？
从整体的框架结构来看，特斯拉工程师设计的热泵空调方案覆盖面非常广，从纯电动车型的电池、电机和电控系统，到负责为座舱调节温度且为前挡风除霜的空调系统，可以说这是一套较为完备的热管理系统。
可能很多人对热泵空调并不是特别了解，那么首先我们来聊聊它的工作原理。热泵空调主要是利用冷媒介质在气态和液态来回转变的过程中，根据其蒸发吸热和冷凝放热的原理，以此来实现制冷和加热的最终目的。
在热泵空调大批量装车以前，因为不能像燃油车那样利用发动机的废热为乘员供暖，所以在纯电动车型上常用的是PTC空调，它的制热原理是通过给热敏电阻通电，让电阻产生热量为座舱内部的乘员供暖。通俗点说就是为热敏电阻通多少电，它就能为乘员提供多少热量，相对而言热泵空调可以从外界的空气获取热量，在耗电量方面比PTC空调更低些。
举个例子来说，PTC空调更像是在紧邻河边的低洼处挖出一道蓄水池，蓄水的时候只需要将堤岸凿出一道缺口，那么河水就会根据地心引力向下流的原理，不需要借助其它工具就能灌满整个蓄水池，但在这个过程中要耗费很多人力，去实时监测蓄水量的情况并及时去填堵缺口，同时还要实时观察堤岸缺口是否会有被冲垮的风险。
热泵空调，更像是在距离河边较远的高地挖出一道蓄水池，想要为其灌满河水就需要借助水泵、水管等工具，这样才能让河水从低处向高处流动，最终灌满整个蓄水池，整个过程中不需要浪费过多的人力去实时监控，虽然使用的工具相对多了些，但是综合来看会节省许多人力和精力。
其实从这个举例也可以看出，热泵空调因为使用了更多的零部件，其结构设计会更加复杂些，所以直接体现的是在成本方面会更高一些，这也是当下不少纯电动车型仍在用PTC空调方案的原因之一。
特斯拉的热泵空调优势在哪？
特斯拉工程师研发的热泵空调，在结构和布局方面要比市场中的竞品稍微复杂些。以特斯拉Model Y车型为例，它所搭载的热泵空调就包括有9条冷媒介质循环管路，这9条管路不仅在布局上错综复杂，同时在不同用车场景下冷媒介质的流动途径也不相同。
为了能够满足乘员的用车需求，精准的控制冷媒介质流动方向是一个非常重要的问题，所以特斯拉工程师们就把9条管路交汇在一起，在交汇的中心点装配一个八通阀，使用这项装置来控制冷媒介质该流向哪个方向。
除此之外，特斯拉工程师设计的热泵空调，同时还由蒸发箱、冷凝器、蒸发箱散热器、冷凝器换热器、蓄液器、水泵和散热水箱等结构组成，在八通阀的控制下根据不同的用车场景，就可以让空调实现共12种制热模式和3种制冷模式。
除了能够实现以比PTC空调更低的消耗电量，借助车外空气中的热量做到为电池组保暖、除霜、除雾和为座舱供暖等基础的加热功能外，驱动电机等零部件在正常运转时产生的热量，也会为以上功能奉献出自己的一份余热。
不过值得注意的是，特斯拉研发的热泵空调也会受到车外环境温度的限制，在温度低于零下十度的场景因为空气中的热量会相应减少，所以热泵空调从环境中汲取的热量也会随之减少，不过零下十度这个门槛也能满足大部分国内的用车场景了。
在这种极寒的环境中，如果用完车将车辆停放在停车位上，因为开车的路途中打开了空调制热模式，座舱内部还是有一定热量存在的，热泵空调会将座舱内部的热量进行回收，把热量储存起来为电池组保暖保温。
在车辆充电的时候，因为特斯拉的超充桩功率相对较大，所以车辆的电池组等零部件也会产生一定热量，而且产生的热量比普通车辆要稍大些，此时热泵空调便会开启超充模式下的散热行为，将这些热量及时向外散出。
写在最后：
特斯拉工程师研发的热泵空调，其实就是囊括电池、电机和电控等系统于一体的热管理系统。不过这套热管理系统的功能比较全面，不仅能够利用车外环境的热量为车辆提供加热模式，甚至还能在用完车后把座舱内部的余热回收，这样的设计思路可谓是有效利用了全车内外的热量，在尽可能减少使用电池组电量的情况下，去解决纯电动车型在寒冷环境续航打折的问题。
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