0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

夏季空调崩, 冬季续航差?40度高温下无法制冷,真的是电动汽车的锅吗?

Hobby观察 来源:电子发烧友网 作者:梁浩斌 2022-07-27 08:19 次阅读
电子发烧友网报道(文/梁浩斌)最近高温天气席卷全国,在部分地区甚至直逼40℃。炎热夏日之下,居家出行都几乎离不开空调,而对于新能源汽车而言,夏季高温的考验难度,不亚于冬季续航里程和制热。
最近国内进行的一项新能源汽车夏季测试中,在目前最高温度超过42℃,地表温度超过70℃的吐鲁番进行测试时,就有多款新能源车型出现空调无法制冷的问题,其中包括了纯电、增程、混动三种动力模式的新能源车型。
在室外气温超过40℃,车头朝向太阳方向停放2小时后,空调的降温效果也表现不一,只有63%的新能源车型经过暴晒后能在30分钟内将车内温度降至30℃以下。那么高温天气下空调制冷效果差,真的是新能源汽车的锅吗?新能源汽车空调系统跟传统燃油车又有什么区别?
新能源汽车和燃油车热管理系统差异
要解答这些问题,首先要了解汽车的热管理系统结构。传统燃油汽车的热管理架构主要包括空调热管理系统和动力总成的热管理子系统,燃油车的动力总成包括发动机和变速箱。由于燃油发动机的热效率大多在40%以下,因此大部分能量被转换成热量,那么系统温度也会影响着动力性能。
在燃油车上,动力总成的热管理主要通过油冷、风冷、水冷等方式来为动力系统降温。而空调系统则相对独立,也更为简单,冬季制热只需将发动机舱的余热引进驾驶舱,空调只负责制冷,燃油车一般采用机械式压缩机进行制冷,压缩机通过发动机来驱动。
而新能源汽车的热管理就要复杂得多了,相比于传统的燃油车,电动汽车最大的特点是空调压缩机的动力来源从燃油发动机变成电动,同时没有了发动机的热量,在制热过程中需要采用新的加热手段,包括PTC加热器和热泵等。另外,新增的电池对热管理的要求也更高,而电机、电控模块等也需要冷却,整套系统的复杂程度显然更高。
来源:中信证券研报
简单归纳一下,新能源汽车的热管理系统包括三大部分,空调系统、电池热管理和电机/电控的热管理。
至于新能源汽车和燃油车的热管理系统,还有一个数据能够体现复杂程度的差异:新能源热管理系统单车价值量约5600-6950元,相比之下燃油车热管理系统单车价值量仅2000元以内。
具体而言,在热管理技术变化上,新能源汽车从燃油车使用的热力膨胀阀,转向使用电子膨胀阀,并且增加了电子水阀和热泵系统的四通阀、八通阀等等;热交换器方面,在保留燃油车基本的热交换器种类和数量的同时,增加了电池的冷却板和Chiller(电池冷却器)等;压缩机、水泵从机械转向电动,这部分成本增幅较大。
而增程式路线或插电混动的车型,其实也与纯电汽车类似,以理想One的热管理系统为例,在电动汽车的热管理架构上,采用PTC加热的方式,并将PTC与发动机串联,可以利用发动机的余热为汽车座舱供暖。
不仅是压缩机,玻璃天幕也要“背锅”
在了解了新能源汽车的热管理系统之后,我们就可以大致分析一下夏季高温下空调效果差的原因了。
来源:中信证券研报
从使用热泵空调的新能源车热管理系统架构图中,可以看到电池热管理系统中,电动压缩机其实不单只负责驾驶舱内的空调,电池的冷却也通过空调的管路实现。电池换热器(Chiller)与驾驶舱内的冷凝器/蒸发器并联,Chiller也与电池冷却液的管路联通,冷却液就可以将热量通过Chiller传递至制冷剂,制冷剂再将热量带到车外。
所以,在高温环境下,压缩机承担了电池和空调的制冷需求,负担较大,压缩机本身的高温也会导致过热保护,或是效率下降等,最终令驾驶舱内制冷效果变差。但这种情况其实在很多燃油车上也会出现,并不是新能源车型的问题。
而对于新能源车型来说,高温下为了保证电池的安全,有车企可能会将电池散热的优先级放到最高,降低制冷液往驾驶舱内的冷凝器/蒸发器的流量,同样会使驾驶舱制冷效果减弱。
除了压缩机导致空调制冷效果差之外,车内温度不能快速下降的因素,还受到玻璃隔热效果的影响。目前新能源车型的一个趋势是,车顶采用大面积的玻璃天幕覆盖。尽管这使得车内乘客视野更好,一定程度上提升乘坐体验,但在夏天的烈日之下,隔热效果不好的玻璃天幕就成了对乘客的“折磨”。在社交媒体上我们甚至能够看到,有一些新能源汽车车主在夏天的车内需要打伞防晒。
不过目前来看,几乎所有带玻璃天幕的车型对于紫外线隔绝率都在90%以上,所以其实并不用担心“晒”的问题。
但另一方面,红外线隔绝率是评判玻璃隔热程度的重要指标,如果红外线隔绝率较低,那么阳光透过玻璃,就相当于直接对驾驶舱内的物品进行加热,同样会导致车内温度难以快速下降。在实测中,所测试的新能源车型红外线平均隔绝率为75%,最低仅为47%。而玻璃红外线隔绝率较低的车型,暴晒后的车内最高温度也相比于其他车型更高。
在开启空调的过程中,由于太阳光直射仍在不断对车辆进行加热,所以部分空调制冷效果较差的车型更加“雪上加霜”,无法快速将驾驶舱内温度降下来。
写在最后:
其实,高温、高原、高寒等几种环境下的测试,是市面上所有车型在量产上市之前都必须要经历的,而吐鲁番由于夏季极端的高温环境,是国内目前最主要的新车高温测试场地。不过这次测试中,各家车企在实际体验上的差距,也一定程度体现出各自在热管理系统上的能力。但客观地说,空调制冷效果差并不能跟新能源汽车直接挂钩,毕竟在测试中也有表现较好的新能源车型。只是从实际体验来看,部分新能源车型确实在热管理系统上有待改进。
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    电动汽车储能系统的作用和特点

    电动汽车储能系统,作为电动汽车的核心组成部分,对于电动汽车的性能、续航里程以及能源利用效率具有至关重要的影响。以下将详细阐述电动汽车储能系统
    的头像 发表于 08-08 18:04 871次阅读

    电动汽车驱动系统的组成和特点

    电动汽车驱动系统作为电动汽车的核心组成部分,承担着将电能转化为机械能,进而驱动车辆行驶的重要任务。其设计、性能与效率直接影响到电动汽车的行驶性能、续航里程以及用户的驾驶体验。以下是对
    的头像 发表于 08-06 17:29 265次阅读

    从燃油车到电动汽车空调压缩机也在“新能源化”

    电子发烧友网报道(文/梁浩斌)自1939年,首次在汽车上安装了机械式制冷空调后,空调燃油车到电动汽车
    的头像 发表于 06-21 09:07 6461次阅读

    Koolance 散热器在电动汽车中的应用(一)

    电动汽车、智能汽车是目前最热的行业,那么这个行业中的最大的痛点是什么?没错, 它就是里程焦虑!!!夏天不敢开空调,冬天不敢开暖气,Why? 担心电池没电啊。 那么,我们今天就从电动汽车
    的头像 发表于 05-22 16:14 278次阅读
    Koolance 散热器在<b class='flag-5'>电动汽车</b>中的应用(一)

    空调制冷量和功率如何计算?

    空调制热和制冷有什么区别? 制热是靠电阻发热,此时输入的电功率略大于制热量,因为都是纯热量,还有一部分就是风机把热量吹出来以及自身工作用电;制热的输入电功率和发热应该是差不多的吧? 制冷又是
    发表于 02-22 14:46

    电动汽车电池自放电深度分析

    电动汽车电池自放电深度分析 电动汽车电池的自放电是指在未使用的情况,电池内部的电荷会逐渐流失,从而减少电池的可用能量。这对于电动汽车的使用和续航
    的头像 发表于 01-04 10:46 912次阅读

    制冷空调基础知识培训资料

    制冷量/空调系统总电功率(EER值越高,表示空调中蒸发吸收较多的热量或压缩机所耗的电较少)。在夏季制冷时,
    的头像 发表于 12-12 11:48 917次阅读
    <b class='flag-5'>制冷</b>与<b class='flag-5'>空调</b>基础知识培训资料

    增程式电动汽车的定义 增程式电动汽车和插电式混合动力汽车对比

    目前,对增程式电动车的定义有些模糊,在世界范围内尚没有一个严格的定义。如图一所示,我把我们国家以及美国对增程式电动车的定义及六个关键词列了出来:电动汽车、纯电续航里程、延长
    的头像 发表于 12-01 09:55 1297次阅读
    增程式<b class='flag-5'>电动汽车</b>的定义 增程式<b class='flag-5'>电动汽车</b>和插电式混合动力<b class='flag-5'>汽车</b>对比

    新能源电动汽车续航里程短的原因有哪些?

    电池容量有限:电动汽车使用的电池容量决定了它能够存储的电能量。目前市场上的电动汽车电池容量相对较小,无法与传统燃油车相媲美,从而导致电动汽车续航
    的头像 发表于 11-30 10:15 1884次阅读

    电动汽车辅助系统之制冷系统

    电动汽车辅助系统中,很多辅助装置在燃油汽车中已装备,例如电动助力转向系统(EPS)、防抱死制动系统(ABS)等,汽车维修人员对这些装置的构造与原理早已掌握。本文以北汽新能源EV200
    的头像 发表于 11-28 10:08 1128次阅读
    纯<b class='flag-5'>电动汽车</b>辅助系统之<b class='flag-5'>制冷</b>系统

    为什么电动汽车的双向充电需要特别注重设计?(

    为什么电动汽车的双向充电需要特别注重设计?(
    的头像 发表于 11-24 14:34 277次阅读

    提高电动汽车性能的SiC电力电子器件

    电动汽车设计方面,提高续航里程的最有效方法是提高电池电压。
    的头像 发表于 11-09 10:38 928次阅读
    提高<b class='flag-5'>电动汽车</b>性能的SiC电力电子器件

    舍弗勒创新技术助力提升电动汽车续航里程

    舍弗勒的创新技术可提升电动汽车续航里程,或在不牺牲续航里程的前提下提升驾乘舒适性 高效轮毂轴承和变速箱轴承可减少摩擦,从而大幅降低系统能耗 高度集成的智能化热管理组件和系统可将电动汽车
    的头像 发表于 11-05 16:16 831次阅读
    舍弗勒创新技术助力提升<b class='flag-5'>电动汽车</b><b class='flag-5'>续航</b>里程

    基于stm32的电动汽车交流充电桩设计与实现

    要推动电动汽车的产业化,与之配套的电动汽车充电设施必不可少。本课题提出了一种基于STM32处理器STM32F103ZET6的电动汽车交流充电桩设计与实现方案该方案的设计目标是设计一款小型化、安装方便
    发表于 09-21 07:58

    碳化硅在电动汽车的应用

    汽车行业正在经历从内燃机(ICE)汽车电动汽车(EV)的前所未有的转型。在全球遏制二氧化碳排放的法规的推动,预计到45年,电动汽车将达到
    的头像 发表于 09-20 09:49 543次阅读
    碳化硅在<b class='flag-5'>电动汽车</b>的应用