7.2.1BMWi3電控輔助加熱器
為了避免因電氣加熱裝置顯著縮短電動車可達里程,在使用空調系統的情況下通
過熱力泵加熱車內空間。
熱力泵可視作空調系統的反向原理。 在冷卻模式下未使用並通過冷凝器釋放到環
境中而損失的熱能,可在使用熱力泵時通過使熱製冷劑流入熱力泵熱交換器而用於加
熱車內空間。熱力泵工作原理如圖7-5所示。
熱力泵與車輛所裝元件配合可實現加熱模式、製冷模式和混合模式。 使用大約
1kW功率可通過該系統獲得大約3KW冷氣或根據需要獲得大約2kW熱量。101的
圖7-5熱力東工作原理圖
1- 壓縮:2一能量消耗1/4;3一熱力採熱交換器;4-有效熱量4/4;
5-液化;6-通過膨脹閥消除應力:7一蒸發；8一環境熱量3/4;9-車外溫度
電氣加熱裝置需史大約5.5KW電能米提供大約5KW的加熱功率。熱力泵只需大約
2.5kW即可達到該加熱功率
在-10-+40C的溫度滄國內,熱力泉可以所有執行模式執行。
熱力泵不是單個部件,而是製冷劑迴圈迴路的複雜調節裝置,具有同樣複雜的調節
結構.
出於重量原因,僅在BEV型號蓄電池電動車(即車輛不帶增程器)上提供熱力泵。
車輛帶有熱力泵SA4T9時,第四根製冷劑管路與標配的三根管路一起在右側車
門檻處一直延伸至車輛尾部。熱力泵有約36個其他部件(包括固定支架等小部件),
增加重量約7kg.
車輛帶有熱力泵SA4T9時,製冷劑迴圈迴路內的加註量為970g。 採用標準配
置時,系統加註量為750g。 熱力泵的任務是在保持空調舒適度不變(與不帶熱力泵
的系統相比)的情況下提高可達里程。 從車外溫度為-10C且空調系統達平均規定值
(在自動執行模式下22℃)起,在沒有輔助加熱的情況下,通過電氣加熱裝置進行空
氣調節。低於-10℃時不再驅動熱力泵。熱力泵系統組成如圖7-6所示。
根據IHKR/IHKA的要求確定熱力泵的執行模式。 由熱力泵控制器控制閥門和讀
取感測器數值,但在IHKR/IHKA控制單元內執行中央控制功能。
在此使用類似於浸沒式加熱器對冷卻液進行加熱的電氣加熱裝置來加熱車內空間。
該高電壓元件由三個加熱線圈和一個電子控制裝置構成。 它可消耗高電壓蓄電池
最高5.5kW功率並通過LIN匯流排將出口冷卻液溫度和當前耗電量資訊傳送至IHKR/
IHKA控制單元。以脈衝方式控制三個加熱線圈。
圖7-6 熱力泵系統組成
1-高電壓蓄電池單元上的電動調節式膨脹閥EXV;2-電動製冷劑壓縮機;:3-車內
空間鼓風機;4-電氣加熱裝置;5-用於車內空間蒸發器的電動調節式膨脹閥EXV;
6一冷凝器與乾燥器瓶之間的製冷劑截止閥;7-電動製冷劑壓縮機與熱力泵燕交換器
之間的製冷劑截止閥;8-熱力泵熱交換器;9-乾燥器瓶
電氣加熱裝置位於前圍板處與電動冷卻液泵共用的一個支架上,見圖7-7。
圖7-7電氣加熱裝置
1一電氣加熱裝置;2-冷卻液泵12V介面;3-低壓加註閥(黑色螺旋蓋一RI34a,灰
色螺旋蓋=R1234yf);4一從冷卻液泵至電氣加熱裝置的冷卻液供給管路:5一電
嶺卻液系(12V);6一自補液罐的冷卻液供給管路:7-高壓加註閥(黑色螺酸嘉
R134a,灰色螺旋蓋=R1234yf);8-電氣加熱裝置上的高電壓介面
製冷劑迴圈迴路帶有該選裝配置時,在熱力泵執行模式未啟用的情況下與標準
配置的迴圈迴路完全相同。通過關閉製冷劑截止閥(18,20)和開啟製冷劑截止閥
（17，21)可使迴圈迴路元全正常執行,帶熱力泵的製冷劑迴路如圖7-8所示
圖7-8 帶熱力泵的製冷劑迴圈迴路(冷卻模式)
1一冷凝器;2-電風扇;3-電動製冷劑壓縮機;4-乾燥器瓶;5-高電壓蓄電池單
元;6一用於高電壓蓄電池單元內散熱管的電動調節式膨脹閥EXV;7-高電壓蓄電池
單元內的散熱管;8-車內空間鼓風機;9-用於車內空間蒸發器的電動調節式膨脹閥
EXV:10-暖風和空調器內的車內空間蒸發器;11-暖風熱交換器;12-電氣加熱裝
置:13-熱力泵熱交換器;14-用於熱力泵熱交換器的電動調節式膨脹閥EXV;15-
電動冷卻液泵;16-冷卻液補液罐;17-電動製冷劑壓縮機與冷凝器之間的製冷劑截
止閥(該閥未通電時開啟);18-冷凝器與乾燥器瓶之間的製冷劑截止閥(該閥未通電
時關閉);19-製冷劑單向閥;20-電動製冷劑壓縮機與熱力泵熱交換器之間的製冷劑
截止閥(該閥未通電時開啟);21-熱力泵熱交換器上電動調節式膨脹閥EXV與乾燥
器瓶之間的製冷劑截止閥(該閥未通電時開啟)
在加熱模式下使用熱力泵時,製冷劑截止閥(17,21)關閉,製冷劑截止閥
(18,20)開啟。 這樣可使製冷劑迴圈迴路改為經過熱力泵熱交換器,迴圈迴路見
圖7-9.
圖7-9 帶熱力泵的製冷劑迴圈迴路(加熱模式)
1-冷凝器:2-電風扇;3-電動製冷劑壓縮機;4-乾燥器瓶;5-高電壓蓄電池單
元:6-用於高電壓蓄電池單元內散熱管的電動調節式膨脹閥EXV;7-高電壓蓄電
池內的散熱管;8-車內空間鼓風機;9-用於車內空間蒸發器的電動調節式膨脹閥
EXV;10-暖風和空調器內的車內空間蒸發器;11-暖風熱交換器;12-電氣加熱裝
置;13-一熱力泵熱交換器;14-用於熱力泵熱交換器的電動調節式膨脹閥EXV;15-
電動冷卻液泵;16-冷卻液補液罐;17-電動製冷劑壓縮機與冷凝器之間的製冷劑截
止閥(該閥未通電時開啟);18-冷凝器與低壓蓄能器(乾燥器瓶)之間的製冷劑截止
閥(該閥未通電時關閉);19-製冷劑單向閥;20-電動製冷劑壓縮機與熱力泵熱交換
器之間的製冷劑截止閥(該閥未通電時開啟);21-熱力泵熱交換器上電動調節式膨脹
閥與低壓蓄能器(乾燥器瓶)之間的製冷劑截止閥(該閥未通電時開啟)
因此不會再向冷凝器以無用方式排出熱量,而是向用於暖風迴圈迴路的冷卻液釋
放熱量。 熱力泵熱交換器輸出端的電動調節式膨脹閥EXV通過控制壓力在此形成充足
熱量。 為使迴圈迴路重新閉合,通過電動調節式膨脹閥EXV使暖風和空調器內的蒸發
器同樣執行積蓄製冷劑壓力的作用。 因此,通過控制原本用於進行冷卻的電動調節式
膨脹閥EXV使蒸發器內的製冷劑壓力進一步提高並利用由此產生的熱量。 之後壓力降
低的製冷劑朝相反流動方向通過冷凝器經過開啟的製冷劑截止閥(18)和乾燥器瓶重
新輸送至電動製冷劑壓縮機。
在混合模式下使用熱力泵時,截止閥(17、20和21)開啟。由於無需轉換流動
方向,因此截止閥(18)關閉。這樣可劃分出高溫高壓制冷劑,迴圈迴路見圖7-10
圖7-10 帶熱力泵的製冷劑迴圈迴路(混合模式)
1一冷凝器;2-電風扇;3-電動製冷劑壓縮機;4-乾燥器瓶;5-高電壓蓄電池單
元;6-用於高電壓蓄電池單元內散熱管的電動調節式膨脹閥EXV;7-高電壓蓄電池
單元內的散熱管;8-車內空間鼓風機;9-用於車內空間蒸發器的電動調節式膨脹閥
EXV;10-一暖風和空調器內的車內空間蒸發器;11一暖風熱交換器;12-電氣加熱裝
置;13-熱力泵熱交換器;14-用於熱力泵熱交換器的電動調節式膨脹閥EXV;15-
電動冷卻液泵;16-冷卻液補液罐;17-電動製冷劑壓縮機與冷凝器之間的製冷劑截
止閥(該閥未通電時開啟);18-冷凝器與乾燥器瓶之間的製冷劑截止閥(該閥未通電
時關閉);19-從高電壓蓄電池單元散熱管至乾燥器瓶的壓力管路內的製冷劑單向閥;
20-電動製冷劑壓縮機與熱力泵熱交換器之間的製冷劑截止閥(該閥未通電時開啟);
21-熱力泵熱交換器上電動調節式膨脹閥EXV與乾燥器瓶之間的製冷劑截止閥(該閥
未通電時開啟)
一方面可通過蒸發器上的冷卻實現高電壓蓄電池單元冷卻和車內空間除溼,另一
方面還可將劃分出的通過製冷劑輸送的熱量用於熱力泵熱交換器。
與不帶熱力泵的車輛相比還有一項優勢,當光照強烈時,需要從通風格柵吹入冷
空氣,但這並不一定符合腳部空間要求。 為此,不帶熱力泵的車輛必須通過電氣加熱
裝置進行稍稍加熱,從而使腳部空間調節至舒適溫度。 帶有熱力泵時,在混合模式下
無需消耗能量即可通過熱力泵熱交換器對腳部空間一起進行加熱。
在電控輔助加熱器中,以電動方式將加熱迴圈迴路內的冷卻液加熱到客戶希望的
溫度。
電控輔助加熱器是一個單獨的部件,工作原理與電動直通式加熱器一樣 電控輔
助加熱器藉助加熱螺旋體按需加熱迴圈迴路中的冷卻液。 此時,以間歇方式控制加執
螺旋體 通過局域網際網路匯流排,電控輔助加熱器將出口的冷卻液溫度以及電流消耗輸
出至冷暖空調的控制單元。
在冷暖空調控制單元中,根據不同的訊號(例如,腳部空間溫度感測器的溫度信
號)生成一個針對電控輔助加熱器的百分比功率請求,並將其傳輸到局域網際網路匯流排
圖7-11所示為電控輔助加熱器,以i3車型為例。
圖7-11 電控輔助加熱器
A一檢視顯示加熱螺旋體;B-檢視顯示電氣介面;1-冷卻液入口(來自附加冷卻液
泵);2-冷卻液出口(至車廂內部的暖風熱交換器);3-冷卻液溫度感測器(在暖風
熱交換器的冷卻液出口上);4-高壓車載網路上的介面;5-加熱螺旋體(3個並聯的
加熱螺旋體);6-12V車載網路上的介面;7-冷卻液溫度感測器介面
電控輔助加熱器連線在高壓車載網路上。加熱螺旋體是並聯的。
楊殷縣是用那個英雄名字命名？