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22-01-15 20:03 微博认证:汽车博主 微博原创视频博主 头条文章作者

特斯拉热泵空调碰到严寒就会掉链子?或许增程式电动车在北美和加拿大有不错的市场前景[doge][doge]

据加拿大媒体报道,许多特斯拉车主抱怨热泵空调在极端寒冷的天气下会失灵。去年年初,特斯拉为解决这一问题,更换了 2020 年至 2021 年的 Model 3 和 Model Y 的热泵传感器。

加拿大汽车安全监管机构已对特斯拉 Model 3 和 Model Y 的加热和冷却系统展开调查,此前有 16 起消费者投诉这些汽车在寒冷天气中的热泵空调制热性能。

美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)也跟进表示:「已经意识到这个问题,正在继续收集信息,与特斯拉讨论这个问题,并评估潜在的安全隐患。」

目前电动车上主流的加热方式为 PTC 和热泵。

PTC(Positive Temperature Coefficient ),意为正温度系数。泛指正温度系数很大的半导体元器件,通过给热敏电阻通电,使得电阻发热来提高温度,和电吹风原理类似。

热泵空调则使用低沸点液体(如氟利昂)从较低温处吸热。经压缩机将蒸汽压缩并经过冷凝器时放热液化,最后回到节流阀处。经过如此循环就可以实现热量的搬运。

- PTC 空调的优点:制热能力几乎不受外部环境温度的影响。

- PTC 空调的缺点:即使在理想情况下,能量转化效率也只能达到 100 %,即消耗 1 焦耳能量最高提供 1 焦耳热量,并且对电动车的续航影响较大。

- 热泵空调的优点:在外部环境温度适当的前提下,可以在消耗 1 焦耳能量的前提下搬运超过 1 焦耳的热量,从而节省能耗。

- 热泵空调的缺点:当气温非常低的情况下,热泵很难再搬走热量。根据专利图可以看出,在环境温度接近零下 20 度时,热泵空调热效比接近 1,与 PTC 基本无差别,甚至会不如 PTC 方式制热效果好。

特斯拉目前的解决方案是通过软件控制让热泵、电机、PTC 配合制热。

在特斯拉热泵空调专利中我们可以看到,在环境温度 10—30 度左右时,热效比(COP)最高能达到 5,而相同环境下 PTC 加热方式的热效比基本为 1。

根据特斯拉专利图,我们可以发现特斯拉配备了一个低压 PTC 以辅助热泵制热。

此外,在外界环境过低时,特斯拉的电机可以通过堵转速来实现加热,利用较大电流和电机本身的电阻来实现产热。但这种方式可能会对电机寿命产生影响。

通过软件,特斯拉将低压 PTC、电机、热泵空调协同配合,期望实现能耗和制热效果的平衡。从美国和加拿大寒冷地区用户的投诉来看,这种协同制热的方式或许还有改进空间。

也欢迎北方的新能源车主朋友分享一下你们的冬季用车体验[doge]

(图2、3 为特斯拉热泵空调专利图。)

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