在燃油汽车时代,大多数消费者对整车热管理系统并没有太多关注。然而,在纯电动汽车时代,由于电池的昂贵性以及热管理系统对能耗和续航的直接影响,它成为了一个非常重要的问题,直接影响着驾乘者的用车体验。因此,对于日常使用电动汽车的车主来说,热管理系统在电动汽车时代的主要作用包括:

  • 冬天,驾乘者首先需要给座椅加热,然后将空调温度调高,以确保车内舒适温暖。热管理系统直接影响暖风的输出速度,如果热管理系统效果不佳,暖空调的效果就会不理想,车内的人会感到寒冷,特别是小孩子更容易感冒。
  • 一段时间后,空调终于变热了,但如果能量控制不好,就会发现即使开了很短的路程,续航里程的显示数值也会迅速下降。尤其在冬季,电池温度相对较低,能量释放受到一定限制,这对电池的寿命更是致命的。
  • 在夏天,降低车厢温度非常重要,但在快速制冷的过程中,需要考虑降温所需的时间以及所消耗的能量。有效控制能量的使用是关键。

实际上,电动汽车的热管理系统需要在燃油车的基础上进行深度的迭代和优化,涉及到电子电气架构、动力总成、刹车系统和热管理系统本身的优化。尽管外表上看起来好的热管理系统只需要努力就可以实现,但实际上,电动汽车的热管理技术确实有许多细节和讲究。

在新兴的造车企业中,高合汽车在技术层面上投入了大量的努力。最近,当天气特别寒冷时,我参观了他们的技术中心并进行了深入的交流,下面是我的一些看法。

高合汽车采用了热"耦合"技术,通过整车层面的综合分析,将空气、冷却液和电能效率最大化利用。这种创新的能量管理系统实现了能量、结构和控制的耦合集成利用,包括能量梯度利用、系统部件结构集成以及中央集成控制和基于智能化架构的智能进化。换句话说,这种技术能够快速将车辆调整到适宜的温度,同时能够大幅降低能耗,最多可减少一半。尤其在冬季,当电池活性下降且耗电需求更大时,该系统能够最大程度地保证整车的续航能力。

高合汽车在热管理系统方面的创新是为了提高电动汽车的能效和性能,并为驾乘者提供更好的用车体验。通过研发和优化热管理技术,他们致力于解决电动汽车在温控方面面临的挑战,并为用户提供更高效、更可靠的电动出行解决方案。

打开网易新闻 查看更多图片

实际上,主要涵盖以下内容:

  • 电能利用:采用PTC技术进行加热,将电能转化为热能。
  • 环境能量和废热利用:通过热泵系统,充分利用环境中的能量和电池、电机产生的废热。
  • 电网能量管理:充分利用与电网连接的优势,有效管理车辆的热能。

换句话说,这种设计的核心思想是通过将空气、冷却液和电能这三种能量进行集成利用,通过机械能转移来实现能量的最大化利用。在这种设计中,结构和控制的耦合技术是实现这一目标的关键方法。

这种设计理念实际上具有一定的方法论性质,整体而言是非常出色的。

打开网易新闻 查看更多图片

高合汽车采用了高效的热管理系统,其中核心的技术是标称功率为10kW的大功率正温系数(PTC)加热器与低温热泵的配合使用。

这里需要对设计理念和方法进行一些梳理,以更好地理解其含义

首先,这个10kW的PTC加热器是一个非常大功率的装置,它被用于什么目的呢?

对于一个空间特别大的车辆,就像在一个宽敞的房间里一样,当外部环境温度较低时,车主和乘客迫切希望能感受到温暖的热风,使整个乘客舱变暖。在这种情况下,消费者最关心的是加热速度。普通的热泵或小功率PTC加热器特点是加热速度慢,这对消费者来说不可接受,因为他们不想在冷的环境里等待很长时间。

为了解决这个问题,高合汽车的工程师们采用了顶尖的设计,开发出具有高效率和稳定性的产品。这种10kW的PTC加热器几乎没有能量损耗地将电能转化为热能,为车辆提供供暖,并为动力电池提供最佳工作温度,从而大大减少了低温下动力电池的能量损耗。该加热器功率大、启动速度快,并且不受环境温度的影响。可以说,它在高功率、热效率和可靠性这三个核心指标上取得了最佳平衡表现。特别是在高功率下,它能够达到行业领先的热效率和可靠性平衡。与传统技术相比,在各种工况下,PTC陶瓷片加热器具有快速启动、受控功率上升速率快的特点,加热时间和功耗也显著减少。它能够更快地达到稳定的功率输出,相比传统技术所需的时间更短,并且具有更高的安全性。

-18度的热泵,为何如此出色?

华人运通高合汽车的CrossLoop能量管理系统采用了一套高效的热管理系统,其核心是一套间接式水介质热泵。在冬季,该系统通过水循环将从外界环境、动力电池和电机系统中获取的热量转移到需要加热的部位。除了常见的直接式热泵,还采用了一种称为水介质热泵的间接式热泵。这种热泵通过收集外部冷空气并引入水介质,通过转化器将热风送入车内。这种加热方式弥补了直接式热泵在低温环境下效率降低的缺点。

高合HiPhi X参数图片)采用了这种间接式热泵,并通过电加热PTC作为辅助热源。一方面,使用10kW的PTC实现快速加热;另一方面,启动低温热泵,使热风迅速供应。在冬天使用高合HiPhi X时,最明显的感受就是车辆的暖风空调非常快速。特别是在早上寒冷的车辆启动时,短时间内就能感受到暖风。

通过装备复杂而有效的热管理系统,一方面是为了让消费者能够迅速享受到暖风的好处,另一方面是为了降低低温对锂电池的影响,减轻冬季续航里程的减少,并且高效利用能源。中国市场上的三电技术和热管理系统的采用方式不同,这在很大程度上体现了产品的实力和优劣之处。

打开网易新闻 查看更多图片

高合H-SOA架构,使热管理系统在不同场景下发挥价值

目前,人们都在强调SOA(面向服务架构),那么SOA究竟是什么?它有什么作用?我认为需要从场景的角度进行思考。一个典型的例子就是自动除霜和除雾功能,它让你无需考虑和担心,当视线变得模糊时,无需手动打开空调去除雾。这种场景通常发生在湿度较高、温差较大的南方地区。通过传感器和软件,系统可以提前判断前挡风玻璃是否需要除霜除雾,当需要时,自动启动除霜除雾装置,无需驾驶员手动干预,提高了驾驶安全性,避免了驾驶员分散注意力。

高合汽车的热管理系统通过位于不同位置的传感器收集温度和湿度信息,并计算出空气的露点温度。然后,结合玻璃温度进行差值比较,得出起雾的风险程度(露点温度越高,起雾风险越大;玻璃温度越低,起雾风险越大)。最后,经过算法修正,根据传感器位置的起雾风险推测视野区域玻璃的起雾风险。当风险超过一定阈值时,智能单元通过各种方式降低雾化风险。必要时,将车内通风模式设为外循环,并通过控制鼓风机电路来进行除雾;否则,控制单元将车内通风模式设为内循环,并通过控制空调来除雾。

另外一个场景是独立温度控制的设计,类似于我们驾驶车辆时,副驾驶区域的需求是否与主驾驶区域有所不同。通过智能设计,系统可以检测乘员情况并控制电动出风口,在这种设计中,可以实现更高效的热管理。

通过高合H-SOA架构的热管理系统,在不同的场景下,系统能够发挥最大的价值。

平衡产品与技术,高合汽车在设计中打破“部门墙”

高合汽车在新势力汽车企业中有着独特的文化。通过灵活的管理机制和不惜成本的投入,高合实现了产品与技术的平衡。公司内部开放的文化和扁平化的管理机制,在传统整车企业的基础上进行了系统性的改变和更新。从企业文化、管理机制的转变和推动,高合的造型、研发和制造部门的员工不仅成功完成了从传统车企岗位到新造车模式的角色转变,还充分释放了员工们的创造力和生产力。尤其在设计合作方面,高合成功打通了热管理、动力总成、底盘和EE电子控制等部门之间的壁垒。

总结起来,在中国新势力造车浪潮中,高合汽车给了许多中国汽车人一个机会,让他们有机会展示自己的能力和价值观,实现他们的理念和追求。我认为值得关注高合这家企业,他们做了非常有价值的事情。