“无中生有的超级瓶子。”
这篇文章应该早点发,有点晚了。上次谈到Munro在节目中谈到model 3电机的部分(Munro说磁铁采用了HalBach Array的布置,但42号车库的大吉非常专业地举证并纠正了这一说法,有兴趣可去大吉微博了解一下)。
今天继续来说说冷却系统。
Munro说model 3的冷却系统非常值得称道,model 3有着一个非常特别的冷却中枢 — Superbottle。就是这个大怪物!
其实这部分是Munro在谈到为什么底特律造不出像model 3这样的车时,拿这个冷却中枢来举例的(就是这么个东西需要好多部门参与,各自为政现象……)。
Munro特别为听众指路到David Tracy在Jalopnik上专门写Superbottle的一篇文章(这个网站特别有意思,上面似乎anti-tesla居多,燃油车的主题为主。可能许多特斯拉粉或者电动车的拥趸进去后会很不习惯,不过这个网站经常荒诞的让人爱不释手,各种怪咖都有~)。
这个David Tracy是谁呢?他在文章中特别谈到自己曾经有冷却系统设计的经验,所以去Munro那里看到Superbottle时才产生了浓厚的兴趣。不过David Tracy曾经写过这么一篇文章倒是真的。
奇怪的图案
Superbottle上有一个独有的图案,这个之前在网上留出的Munro拆解的图片中就引起过部分注意,有位国外车主为博友介绍Frunk时也发现过。
来自国外某油管博主介绍model 3 Frunk的视频
上面还印有“Superbottle”的字样~
model 3的BMS上就有性质类似的特别的图案,不知道这些是啥意思。
你会奇怪我为啥在那两块64针芯片上也画圈了,因为上面其实也有图案,就像下面这样。
初步推测可能是特斯拉的工程师们会在自己比较关键的in-house的东西上,留下这些表示所属权的东西,秀一下优越感,意思是“你是我的”(完全瞎猜的)。题外话,不过BMS那块核心的64针芯片应该是Analog Device的,不明白了~
Anyway,以下有关Superbottle的介绍基本上是基于David Tracy那篇文章。
Superbottle的结构
Superbottle的整体设计很有趣。典型的汽车冷却回路会包括一个冷却剂罐、一个水泵、一些软管、一个热交换器,或许还有某种阀门。通常情况下,这些组件是彼此独立封装的,每个组件都有各自的安装条款和专用包装空间(加上间隙要求)。
然而,model 3的冷却系统却很不同,它把两个泵、一个热交换器和一个控制阀都集成在了冷却灌的瓶身上。看看这个巧妙的设计。
看一下水泵。
这是电子驱动的冷却剂控制阀,由它改变冷却剂流动的路径。
这是一个计算机控制的执行器,由它来改变冷却剂的流动方向。
这是一个冷却器的特写,它就固定在Superbottle的侧面。
冷却回路图解
看下图中Superbottle所在的位置,中间写着“CR”的圆圈代表冷却剂罐。这个图解释了Superbottle是怎样成为冷却系统的核心、即组件和热交换器之间的中枢,从而完成电池、驱动和电子电气系统的冷却工作的。
下图是冷却模式的示意图。冷却剂从电池中取热,从电池包的后端被抽到冷却剂罐里,然后通过冷却器进行冷却。最后把冷却下来的冷却剂抽回到电池包的前端,与此同时又会重新取热。
第二个水泵将冷却剂送到管理模块(图片上灰框里的Management Module,就是Penthouse那里面的一堆stuff),再进入驱动单元(包括电机),随后返回散热器进行冷却,然后进入罐内,最后再返回到penthhouse获取更多的热量。
再看加热模式,冷却剂被注入到Penthouse,再进入驱动单元的油冷却热交换器取热,通过集成阀从散热器直接经过冷却器(在这种情况下是不工作的)为电池加热。
Munro说,特斯拉实际上是故意利用电机堵转所产生的热量来为电池加热,这是一种不需要电阻加热的新解决方案。
Superbottle的优势
以下是Munro对Superbottle相对于传统设计的优势进行的全面分析。
由于水泵、执行器和阀门与外壳的集成,增加了模块化和包装空间的优势。(组件通常有空间保护要求,如果是彼此分离的组件,会根据布局增加这些要求)。
随着冷却系统功能方面的集成,增加了可服务性功能的潜力。
与Superbottle集成的组件外壳相关的潜在重量降低。
由于没有独立的水泵安装支架而带来的潜在重量的降低。
降低了最终组装成本,因为这可能是一个完整的模块。
由于组件集成和快速断开的设计,减少了最终装配时间与劳动力。
但Munro还说到缺点是,增加了加工成本/零件成本,因缺少市面上的对标产品在定价上没什么优势。但Munro方面还说,这可能只是在开始阶段会如此,最终可能由于规模效益会降低成本。
而有关Superbottle的问题,特斯拉一直没有发表太多评论。