特斯拉通過OTA解決熱泵問題但低於-15℃時仍可能失效
特斯拉Model 3/Y多名車主此前投訴,特斯拉在低溫環境下,出現了熱泵“歇菜”的問題,車輛在極冷環境下無法使用熱泵制熱。儘管特斯拉此前更新了帶有缺陷的傳感器,但是部分2020-2021年生產的Model 3和Model Y仍存在問題。
這一問題出現的原因是,熱泵進氣口被凍住,導致傳感器數據異常,整個系統關閉。根據mspoweruser報導,特斯拉今日為車輛推送了2021.44.30.7版OTA更新,解決了這個問題。
更新日誌表示,該版本系統允許熱泵在較低溫度下順利啟動。用戶可以在出發前30-60分鐘,通過手機App 開啟車輛的加熱功能進行預熱。
但是此次更新同樣還有一處問題留下隱患,如果在-15℃的環境下,熱泵加熱仍然可能失效。特斯拉建議車主將汽車盡量停在溫暖的地方,使車輛升溫,解決這一問題。
事實上,取消掉PTC加熱制熱後,僅採用熱泵制熱,特斯拉在低溫環境下的製熱效能不佳,也是板上釘釘之事,這是因為熱泵的工作原理決定。
據介紹,熱泵的主要組成部件為1:冷凝器(放熱),2:節流閥(減壓),3:低溫處(吸熱),4:壓縮機(加壓)。
在上圖過程中,低沸點液體(比如空調裡的氟利昂)經過節流閥減壓之後蒸發,從較低溫處(比如室外)吸熱,然後經壓縮機將蒸汽壓縮,使溫度升高。
在經過冷凝器時放出吸收的熱量而液化後,再回到節流閥處。如此循環工作能不斷地把熱量從溫度較低的地方轉移給溫度較高(需要熱量)的地方。
PTC可以說是用電能轉化為熱能,是製造熱量,在極致情況下,也只能實現100%的能量轉換。耗費1焦耳的能量,最多只能提供1焦耳的熱量。
而熱泵,是搬運熱量,可以使用1焦耳的能量,從更冷地方移動大於1焦耳的能量,因此在耗電量上要大為節省。
但是在低溫環境下,外部熱量較低,熱泵很難搬運熱量,在室外環境靠近-18℃時,耗費1焦耳能量,也大概只能搬運1焦耳的熱量。
另外,當熱泵從室外低溫的空氣中獲取熱量時,空氣中的水分會凝結並凍結在室外交換器上,系統就必須階段性地除去這些冰霜。
同時,當外面空氣極端寒冷時,熱泵取暖有可能不如PTC制熱,或者熱泵系統無法啟動。因此,特斯拉為北方寒冷地區的車輛,僅配備熱泵系統的做法,本身就值得論證推敲。