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詳解電池性能與電控管理

來源:寶鄂實業(yè)    2019-05-17 15:04    點擊量:
再次體驗前途K50這款自主純電動跑車,這一次它更加貼近我們的生活,就像往常一樣,我駕駛著它穿梭城區(qū)、上下班代步,但不一樣的是,這次我可不敢在車內(nèi)摳鼻子和自我陶醉的唱歌了,因為它確實有著很高的回頭率,路上的行人紛紛投來注目禮,不管他們認(rèn)識與否,反正就是看了。
 
 
在開始正題之前,來點題外話,你認(rèn)為花68萬(補(bǔ)貼后價格,補(bǔ)貼前75萬元)買它值嗎?如果以我目前的生活水平來看,我肯定覺得不值,也不符合我的用車習(xí)慣,但如果是家庭第三輛甚至第四輛車,那么除了帶給你不同的駕駛感受之外,還能滿足你的虛榮心,就外型而言,68萬元裝的可是兩三百萬的X!
 
 
好了,開始言歸正傳,就這輛前途K50,我們從它的電池說起。眾所周知K50的電池組與傳統(tǒng)的硬殼柱狀鋰電池組不同,它采用了軟包電芯組,最大功率320kW、最大扭矩680N·m,官方宣城0-100km/h僅需4.6秒,工信部續(xù)航里程可達(dá)380km,數(shù)據(jù)報完了,接下來我們?nèi)タ纯碖50為何要另辟蹊徑,使用并未廣泛推廣的軟包電芯策略吶。
 
 
首先,我們來看傳統(tǒng)電動汽車的硬殼電池組,以特斯拉為例,它采用了“18650”型的鋰電池,即直徑為18mm、高度為65mm的圓柱形電池,大小類似于日常中的五號電池,包括筆記本電腦中的電池都是此型號,不同的是筆記本采用鈷酸鋰,而汽車中則使用了磷酸鐵鋰,磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢在于相比之下壽命更長、更安全,不過即便如此,特斯拉及電動車依舊發(fā)生了數(shù)起起火事件,當(dāng)然這也只是極小概率事件。并且在早些年,18650型電池也更為成熟,對于車企而言他們只需做好近萬節(jié)電池的管理系統(tǒng)即可,省去不少研發(fā)成本,所以該類電池的使用也更為廣泛。
 
 
隨著近些年電池產(chǎn)業(yè)的不斷拓寬,科技也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,當(dāng)然18650型電池也不再是不可替代的,尤其是在工藝日漸成熟的軟包電池面前,18650的單體能量密度與一致性均處于劣勢,在這種情況下,軟包電池所引發(fā)的一系列優(yōu)勢就更為突出了。
 
 
其中優(yōu)勢包含了:
 
重量更輕,相較于同容量的硬殼鋰電池,軟包電池可輕20%-40%左右;
 
內(nèi)阻更小,相較于硬殼鋰電池,軟包電池的內(nèi)阻更小,可以極大的降低電池的自耗電;
 
循環(huán)更好,軟包電池的壽命更長,相較于硬殼鋰電池,100次循環(huán)衰減降低4%-7%左右;
 
可塑性強(qiáng),由于外型可變性高,幾乎可按各種形狀進(jìn)行改變,所以在車輛應(yīng)用時可以更加靈活的進(jìn)行布局;
 
 
正因為有上述優(yōu)點,所以在新興品牌的造車勢力中,軟包電池也極為受寵,這其中就包含了前途汽車。當(dāng)然,諸如特斯拉之類的品牌自然也知道軟包電池的優(yōu)勢,但由于之前的大批量采購以及電池管理系統(tǒng)的固定化,再研發(fā)無疑又是不小的成本,所以暫時應(yīng)該也不會更換自身電池類型。
 
 
說完了單體電池,我們繼續(xù)看看前途K50的電池模組和總成,前途有自己獨立設(shè)計的電池標(biāo)準(zhǔn)箱,每一個電池箱都帶有部分電池總成功能(BMS從控模塊),并且標(biāo)準(zhǔn)箱符合IP67標(biāo)準(zhǔn),即對一個界面對液態(tài)和固態(tài)微粒的防護(hù)能力,IP67則代表防護(hù)灰塵吸入和防護(hù)短暫浸泡,因此這套標(biāo)準(zhǔn)箱也擁更高的可靠性、安全性和耐久性。而在標(biāo)準(zhǔn)箱內(nèi)部還設(shè)有獨立水室,使其擁有更高效的散熱性能,在-30°C-55°C范圍內(nèi)均能正常行車。箱體外殼使用了高強(qiáng)度SMC符合材料,較金屬材質(zhì)減輕了15%,該材料在減重的同時,還更利于布局靈活性,在K50車型上,這些標(biāo)準(zhǔn)箱被布置在底部及后部,既滿足了電量需求,同時也讓車輛配重比保持完美。
 
 
有了完善的電池模組,當(dāng)然還需要一套可靠的電控系統(tǒng),前途K50采用的則是分布式管理,相較于集中式管理,這種電控系統(tǒng)成本會更高,不過也會讓電池性能和安全性得到提升。K50主要是將電池信息反饋到各自標(biāo)準(zhǔn)箱中的從控模塊,隨后將這些數(shù)據(jù)處理上傳給總控單元,最后由總控單元進(jìn)行交互協(xié)調(diào),并對電池組進(jìn)行整體管控。
 
 
最后簡單看一下電機(jī)排布,前途K50采用了前后雙電機(jī)驅(qū)動模式,可以達(dá)到四輪驅(qū)動的效果,并選用了永磁同步電機(jī),這也是目前市場中最為廣泛使用的電機(jī)類型。
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