特斯拉第四代热管理系统运作逻辑
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特斯拉的热管理系统迭代了四代，从第三代开始进行统一的热源管理，取消水暖PTC，并且引入电机堵转加热以及并采用集成式储液罐、集成冷却回路、简化热管理系统结构。第四代集成度更高，采用高度集成的八通阀，通过不同的阀门控制实现不同工作模式的切换，整个系统图如下所示。
该热管理系统大体可以分为制冷剂和冷却液循环。制冷剂循环包括座舱蒸发器和冷凝器、高压涡旋压缩机、气液分离器、膨胀阀和截止阀等；冷却液循环包括八通阀、水泵、水壶、散热器、电池包、储能变流器、动力总成等。系统根据不同的温控需求，通过对八通阀和各个冷剂阀门的控制，切换制冷剂和冷却液的循环路线，实现对座舱和高压部件的温度控制。该系统共有八种模式，下面分别来理一理。
模式一：环境温度高于-10℃，热泵为座舱加热、高压部件为电池包加热。
此模式下的系统的运行如下图所示，八通阀调整后形成冷却液两种独立循环路线。冷却液经过高压部件，吸收热量经循环路线1给电池包加热，另外一部分冷却液通过车外散热器吸收空气中热量，经过循环路线2在热交换器中释放热量给制冷剂。制冷剂在热交换器中吸收冷却液热量进入气液分离器再进入压缩机，低压工质被压缩升温，高温高压工质在座舱冷凝器中与舱内空气换热，加热后的空气被送入车厢内，高压工质经膨胀阀成为低温低压气体完成循环。
模式二：环境温度高于-10℃，座舱需要加热、电池冷却。
在模式二中，座舱加热的实现逻辑跟模式一是一样的，差别在于电池冷却，八通阀的控制如下图所示，冷却液循环路线首先是在热交换器中放热，然后流经电池包，吸收热量，再到高压部件，吸收热量，最后到再回到热交换器完成循环。
模式三：环境温度低于-10℃，且座舱温度与系统控制目标温度相差不大时，座舱需要加热、电池需要冷却。
由于环境温度较低，冷却液无法从环境空气中吸热再交换给制冷剂，此时八通阀相较于模式二的变化：在从电驱吸热后经过管路6由水壶5直接流向热交换器入口7。此模式下冷却液循环将电池包和高压部件的热量提供给热泵系统提高制热效率。
模式四：环境温度低于-10℃，座舱温度与系统控制目标温度相差较大时，座舱需要加热、电池需要冷却。
该模式的控制逻辑和模式三基本相同，只是另外开启低压PTC对座舱辅助加热。
模式五：环境温度低于-10℃，仅座舱加热，此时电池温度较低但还不需要热泵为其加热。
此模式下LCC与热交换器均不工作，制冷剂和冷却液分别独立循环，压缩机相当于高压PTC，将电能转换为热能，前4种模式热泵系统从冷却液循环中得到额外热量，以上5种模式均为热泵系统单独对座舱制热场景。
模式六：环境温度低于-10℃，热泵同时为座舱和电池包加热。
八通阀的位置如下图所示，制冷剂循环路线：压缩机出口截止阀同时打开，高温工质一部分经截止阀1进入座舱冷凝器加热座舱，一部分经截止阀2进入LCC交换热量给冷却液，此热量通过冷却液循环给电池包加热提升充电效率或提高电池放电电流等。截止阀控制制冷剂分配流量，优先保证乘员舱舒适性，多余的热量提供给液冷冷凝器来加热电池，冷暖循环风门位置及压缩机决定了总的消耗功率。
模式七：环境温度低于-10℃，热泵仅为电池包加热，此时座舱冷凝器、蒸发器均不工作，压缩机作为加热器快速加热电池。
制冷剂循环相较于模式六截止阀1关闭，经过压缩的高温高压工质经过LCC和热交换器换热后去往气液分离器完成循环，冷却液循环路线同模式六在LCC和热交换器中吸收制冷剂的热量给电池包迅速升温。
模式八：余热回收模式。
该模式下回收座舱和高压部件的热量，减缓热量损失在下一次运行时可经过模式二、三、 四中的一种将这部分热量用于座舱加热，此场景适用于车辆运行情况下，座舱及高压部件有余热的情况。八通阀的位置同模式六，制冷剂相较于模式六，截止阀1关闭，座舱蒸发器工作，吸收热量后经气液分离器进入压缩机，压缩后的高温制冷剂在LCC处交换热量给冷却液循环至电池包，将这部分热能储存起来。
来源：汽车智库