#技术巡猎# #蔚来# “车辆的热管理系统及其控制方法、介质、计算机设备”---在不改蒸发器结构的前提下,如何把前蒸发器硬生生“烤”到五六十度,去完成高温自清洁呢?多塞一块PTC就没意思了对吧,如何通过冷媒库存管理+回路拓扑,重组热泵空调的底层逻辑,才是核心。
很多人对“蒸发器自清洁”这四个字没概念---简单地说,人坐在车里闻到的霉味,大部分就是前蒸发器的锅。
它常年处在低温、挂水、又黑又潮的环境里,冷凝水加上灰尘,加上反复热胀冷缩,时间久了细菌、霉菌实际上都堆积在翅片上繁殖。家用空调是怎么处理的呢?夏天停机前,可以做一轮“高温自清洁”,把原来的蒸发器反向当冷凝器用,用高温冷媒把翅片烤一遍,细菌、霉斑也就都干掉了。
问题在于,汽车热泵这套系统里,前蒸发器和内冷凝器是两块独立硬件,和家用机那种“角色互换”的自由相比是不一样的。
你要强行把蒸发器当冷凝器来用,结构、管路、控制全都得重来一遍,成本和复杂度一下就上去了。
蔚来这套玩法,思路完全不一样:蒸发器还是蒸发器,只是在特定场景里,让它工作在一个极端的“缺冷媒+全过热”工况,用系统内部的热量慢慢把它烤热。
关键有两步。
第一步,先把一部分冷媒“挪开”。
这份专利把像室外换热器OHX、电池冷却器、第二蒸发器这些部件,统称为“储冷媒部件”---本质就是当成冷媒仓库来用。
进入清洁模式时,控制器打开对应的膨胀阀,把冷媒节流后导入OHX之类的部件里,利用换热器体积把这一部分冷媒存起来。这样一来,主制冷回路里的冷媒量被抽走了一截,系统处在一种轻微“缺冷媒”的状态。
第二步,是在主回路里造一个“高过热循环”。
压缩机、内冷凝器、前蒸发器、气液分离器,加上若干旁通支路,组成了几个叠加循环:
一个是常规的:压缩机→内冷凝器→节流阀→前蒸发器→气液分离器→压缩机;
一个是压缩机旁通回路:高温排气通过旁通节流直接回到低压侧,相当于把一部分排气焓值重新打回系统里,再加一把火;
然后再补一个内冷凝器的旁通支路,部分高温冷媒不经过冷凝器,直接被送去节流,最后再进蒸发器。
配合上这两个动作,画风就变了:
一是前蒸发器前面的膨胀阀开度明显放大,甚至可以接近全开,蒸发压力可以抬到更高区间,不再是典型那种低温饱和蒸发了,而是冲往高温过热区;
二是空调箱里的温度风门调整到“阻断蒸发器和内冷凝器的气流耦合”,也就是尽量不让冷风再去帮冷凝器散热了,把压缩机打出来的热尽量锁在这条回路里,让蒸发器自己“焖”起来。
冷媒少了、冷凝器被部分绕过、风门也帮忙减小散热,这几件事叠在一起,就得到了追求的结果。
蒸发器不再是一个被低温冷媒喂饱的相变换热器,而是被高温过热冷媒拖着往上爬温度的“热盘管”。
只要控制住低压侧不掉到危险区、排气温度不越界,给它几分钟时间,蒸发器表面温度自然就能上到五六十度这一档,细菌、霉菌基本上扛不住。
这套方案有几个工程味很浓的小细节。
其一,冷媒存放区是“可配置”的。
储冷媒部件既可以是OHX,也可以是电池冷却器Chiller,甚至是第二蒸发器,还可以为这件事专门加一个储液机构。
对平台化的热管理架构来说,这很关键,同一套控制思想可以适配不同硬件组合,给后续平台演进留了口子。
其二,整套清洁过程完全建立在“现有硬件的多状态重用”之上。
你从硬件BOM表上看,都是大家熟悉的那几块:压缩机、两个蒸发器、一个内冷凝器、一个室外换热器、一个Chiller,加几只电控膨胀阀和旁通阀。真正昂贵的是标定:要在极端工况下,平衡好三个约束---低压侧压力、安全,排气温度别炸,蒸发器温度又要拉得足够高。这个游戏玩得好不好,直接体现在耐久、NVH和用户异味体感上。
其三,这是在用“冷媒管理”给热泵再加一个系统维度。
传统热泵多半盯着制冷、制热两件事,在能效、舒适性、除霜之间找平衡。蔚来这套方案,相当于多了一个“服务蒸发器健康”的模式:平时按热泵干活,需要时抽一部分冷媒离场,让系统短时间进入一个特殊的高温自清洁状态,做完再把冷媒放回来继续正常运行。从系统工程视角,这等于默默把“蒸发器长期卫生状态”纳入了整车热管理的目标集合,而不再是售后喷药的那点零碎措施了。
对用户来说,听上去只是“异味少一点”“冬天玻璃不那么容易返潮结雾”,感知非常间接。
但站在工程和平台的角度,这其实是一个比较典型的路线:车企开始把舱内空气质量、长期舒适性,当成热泵架构和冷媒管理的一部分来设计了。
我个人的判断是什么呢?
嗯,“空调一开就是一股霉味”,真的是个痛点。
