大眾MEB平臺的熱泵空調(diào)

大眾發(fā)布了一些技術(shù)學(xué)習(xí)文檔，詳細(xì)介紹了MEB平臺有關(guān)的內(nèi)容。這份 SSP 881213《 ID Air Conditioning and Heat Pump in MEB Vehicles》是有關(guān)于大眾熱泵空調(diào)很詳細(xì)的敘述，我想摘錄一些有空的內(nèi)容供各位讀者參考，當(dāng)然最重要的還是基于R744（CO2）制冷劑的熱泵熱泵系統(tǒng)，可以充分回收電池、電機、功率電子和充電系統(tǒng)的能量來作為能量源，這也是大眾在熱管理方面的布局。

圖1 大眾的兩種熱泵空調(diào)

一、熱泵系統(tǒng)

二氧化碳熱泵的低溫性能很好，能夠在更低的溫度下吸收更多的熱量，系統(tǒng)壓比更低，對壓縮機的要求也會低一些，可以提高熱泵的制熱性能。但是二氧化碳熱泵的工作壓力大概是傳統(tǒng)制冷劑的10倍，極限的工作情況可達(dá)90bar左右。

備注：R-744的終極優(yōu)勢是環(huán)保，并且二氧化碳沒有毒性，不需要考慮回收。

圖2 大眾對于R-744（CO2）的選擇

基于R-744的熱泵系統(tǒng)主要包含這些部件：VX841空氣壓縮機總成（還包含J842的控制模塊）、ZX17的高壓PTC模塊和J848的PTC控制模塊，還有一系列的管路。

圖3 大眾的熱泵系統(tǒng)組成

（1）AC Compressor

熱泵的核心是這個空氣壓縮機，這個壓縮機兼容R1234yf和R744兩種制冷劑，在后者上增加了厚度，并且相應(yīng)對于尺寸做了適配。

圖4 空壓機設(shè)計變化

如下所示，空壓機工作范圍覆蓋-28度到70度，采用lin通信，最大的功率5.5kW，其中電機功率為4.4kW。

表1 空壓機的參數(shù)

（2）Valve Unit 總成

這套總成由5個截止閥和3個膨脹閥共8個電磁閥裝置組成，通過8個電磁閥不同的組合方式，MEB的熱泵系統(tǒng)可以實現(xiàn)4種制冷模式和3種加熱模式場景的切換。

圖5 大眾的Valve Unit

圖6 截止閥和膨脹閥

如下圖所示，總成的控制邏輯還是相當(dāng)復(fù)雜的，德國人真的很喜歡把精力和資源用在消費者看不懂而且感受不到的地方。

圖7 大眾的熱管理系統(tǒng)模式

和特斯拉的考慮不一樣，大眾是從工程設(shè)計出發(fā)來考慮，除了熱泵系統(tǒng)以外還配有傳統(tǒng)PTC加熱系統(tǒng)，這主要是滿足在極寒地區(qū)下使用。當(dāng)溫度特別低時，熱泵空調(diào)可以和PTC同時工作，以最快的速度提升車內(nèi)溫度。而當(dāng)車內(nèi)溫度達(dá)到用戶設(shè)定需求時，PTC則會交由熱泵空調(diào)來管理。

圖8 ZX17 高壓PTC

二、 控制模式

由于大眾的系統(tǒng)設(shè)計過于復(fù)雜，有一個專門的ECU J979來控制整套系統(tǒng)，這個模塊配置在儀表臺下面。

圖9 大眾的熱管理系統(tǒng)控制器

這實在是由于大眾開發(fā)了太多的空調(diào)系統(tǒng)模式——在這份技術(shù)介紹里面，介紹了很多詳細(xì)的設(shè)計，看得出工程師花費的心思。羅列在這里，各位讀者可以自行研讀。難以想象銷售顧問如何將這些介紹材料傳遞給消費者。

（1）夏天對座艙制冷

（2）座艙在制冷中，電池也需要冷卻的時候

（3）只是電池需要冷卻的時候

（4）Reheat 模式

（5）熱泵模式1

（6）熱泵模式2

（7）熱泵模式3

小結(jié)：

德國工程師花費了很多心思和資源的MEB平臺，在國內(nèi)卻被很多消費者詬病。其實從很多細(xì)節(jié)的工程設(shè)計的想法來看，大眾的很多工程化思維未必是落伍的。就是在特斯拉美式打法下，大眾的這些技術(shù)特性沒有機會展現(xiàn)出來，消費者看到車機和自動駕駛，就直接搖頭走開了。有時間我會多去搜集MEB的信息，做一些解讀。可能對我們?nèi)媪私膺@個平臺的技術(shù)特性還有它的演化方向是有價值的，德國的工程設(shè)計也有很多值得我們借鑒的地方。