從8向換向閥到12種工作模式的自動控制，Model Y實作硬體結構內建創新并配以硬體軟化，以及産生的引領效應，可能加速熱泵空調在電動汽車上的應用。
文末附特斯拉Model Y熱泵空調拆解視訊。
1、Model Y整車熱管理系統架構
2、Model Y整車熱泵空調系統原理框圖
Model Y整車熱泵空調原理框圖。
從視訊中也可以看到Model Y機艙有電動壓縮機，液冷冷凝器，AC-Chiller，膨脹水壺，HVAC總成進風口，冷卻子產品等。
3、Model Y整車熱泵空調系統控制框圖
Model Y熱泵空調系統控制框圖分為行駛狀态及遠端控制狀态，下面分别進行說明。
3.1 行駛狀态的控制框圖
3.2 遠端控制狀态的控制框圖
4、Model Y整車熱泵空調系統不同模式的介紹
4.1 Model Y熱泵空調系統模式選擇
相比于現在已經應用熱泵系統的車型，特斯拉在熱泵與整車的內建上做得更進一步。特斯拉熱泵內建應用的政策可以通過下面這張圖來說明，在滿足乘員艙乘客舒适性需求的前提下，來采用COP較高的模式運作，減少能源消耗，提高續航裡程。即根據環境溫度與電池溫度的關系，從COP的劃分，來規劃熱泵系統參與加熱的程度，以及啟動不同級别的加熱模式。
4.2 各模式運作框圖及應用場景介紹
（1） 乘員艙制熱
場景一
熱泵系統202通過AC-Chiller從電池系統204吸取熱量。給乘員艙進行加熱，此時COP>>1；
當電機循環系統中部件溫度（ DCDC，電機控制器，電機等）高于電池系統106的溫度時，此時電池循環系統204和電機循環系統206通過閥系統208來實作串聯，這對于提高效率有所幫助。
場景二
熱泵系統202通過吸收環境空氣中的熱量，同時不對電池循環系統204造成不利的影響。給乘員艙進行加熱，此時COP>>1；
a，熱泵系統202通過AC-Chiller吸收循環中冷卻液的熱量，進而循環中冷卻液溫度不斷降低，冷卻液流過散熱器236時吸收環境空氣的熱量。
b，通過控制閥系統208實作兩個獨立的循環：一個循環是：AC-Chiller與散熱器串聯；另一個循環是：電池循環系統202與電機循環系統206串聯，當電機循環系統中部件溫度（ DCDC，電機控制器，電機等）高于電池系統106的溫度時，這時電池系統可以自然利用電機等部件産生的熱量來進行預熱，這有利于提高效率；
場景三
通過熱泵和APTC同時給乘員艙進行加熱。熱泵加熱時COP>1，APTC加熱COP=1，此時為混合加熱模式， COP＞1；
a，乘員艙的熱源來自熱泵系統和APTC，這種MODE2較MODE1可以為乘員艙提供更多熱量，适用于：場景電池系統循環回路204溫度太低，無法滿足乘員艙舒适加熱需求；場景電池系統106通過電池循環系統204吸取更少的熱量而更快地加熱乘員艙；場景：當乘員艙有分區需求時，這種模式就有必要的，通過12VAPTC232可以提供左右分區需要的熱量。
b，當電機循環系統中部件溫度（ DCDC，電機控制器，電機等）高于電池系統106的溫度時，此時電池循環系統204和電機循環系統206通過閥系統208來實作串聯，這對于提高效率有所幫助。
c，MODE11-FIG26A描述的原理框圖與F13一樣，此模式可以支援除霜操作，以消除乘員艙蒸發器218上的結霜。蒸發器表面可以允許部分結霜，但不能明顯影響空氣流通。壓縮機和鼓風機處于低效率狀态，以便産生盡可能多的熱量并減少化霜的時間。
場景四
通過熱泵202從電池循環系統204吸熱和同時通過乘員艙蒸發器吸收環境空氣的熱量給乘員艙進行加熱。為混合加熱模式，COP>1；
場景五
通過熱泵202從電池循環系統204吸熱，通過12VAPTC加熱乘員艙，通過乘員艙蒸發器吸收環境空氣的熱量給乘員艙進行加熱。為混合加熱模式，COP>1；
場景六
目的是在極端條件下為乘員艙進行加熱，在不與電池循環系統204換熱的情況下提供COP=1的功率。
a，電池系統循環系統的冷卻液溫度較低，通過AC-Chiller吸熱是不可行的，隻是通過壓縮機做功來快速給乘員艙加熱，此時COP=1;
b，保持最佳的内外循環比例和最低的舒适性需求；如果全部内循環，容易乘客憋悶及起霧的風險。
場景七
這種模式能夠有效通過散熱器吸收空氣中熱量來加熱乘員艙。
（2） 乘員艙和電池同時有制熱
a，有多餘的加熱功率可用（循環狀态滿足防止起霧及換氣功能，乘員艙舒适性可以滿足的前提），這種場景可以通過液冷冷凝器來給電池系統106進行加熱，主要是為了充電效率或提高電池放電電流等。
b，三通閥230來控制冷媒配置設定流量，優先保證乘員艙舒适性，多餘的熱量提供給液冷冷凝器來加熱電池。冷暖循環風門位置及壓縮機決定了總的消耗功率；
（3） 僅電池有制熱
目的是壓縮機機作為加熱器快速加熱電池。應用場景：當車速優先或者在較冷的環境中充電時，這個模式會比較有用。
這種模式應用在遠端狀态，一般應用在行駛前或行駛後的場景。此模式的目的是，通過乘員艙蒸發器吸收環境空氣的熱量來加熱電池系統106。
（4） 電池制冷模式
應用場景：如環境溫度43℃左右，電池有強制冷需求；
（5） 乘員艙制冷模式；
（6）乘員艙及電池系統同時制冷模式；
4.3 八通閥系統
Model Y應用了內建式的八通閥，上面的不同使用場景通過控制閥系統208來實作不同的冷卻液循環回路，便于能量回收利用，提高效率；
場景一：當通過預處理或其他工況電池系統106的溫度高于循環中其他部件（DCDC，電機控制器，電機等）溫度時，此時電池循環系統204和電機循環系統206并聯，這對于提高效率有所幫助。如下圖和。
場景二：當電機循環系統中部件溫度（ DCDC，電機控制器，電機等）高于電池系統106的溫度時，此時電池循環系統204和電機循環系統串聯，這對于提高效率有所幫助。如下圖和。
場景三：乘員艙與電池同時有制熱請求時，并且電池急需加熱以滿足快速充電或動力需求時，可以通過控制閥系統208，使電池循環系統204與電機循環系統206串聯，通過電機堵轉加熱的方式給電池快速加熱；而熱泵系統202通過AC-Chiller吸收水箱散熱器中的熱量（水箱散熱器從環境空氣中吸收熱量），如下圖和。
轉自空調試驗室，版權屬于原作者，供學習交流。