[汽車之家 電動(dòng)車技術(shù)] 相信北方的朋友都會(huì)有這樣的體驗(yàn),在嚴(yán)寒的冬天,手機(jī)或是其它電器的電池都會(huì)耗電特別快,這是電池的物理和化學(xué)特性決定的,而如今的混動(dòng)車型大多采用電池作為能源儲(chǔ)備單元,也會(huì)面臨同樣的問題。那么混動(dòng)車型在上市之前,會(huì)經(jīng)過哪些高寒測(cè)試來驗(yàn)證其在寒冷條件下的性能?在今年2月份的時(shí)候,我們參與了針對(duì)榮威e950電池性能項(xiàng)目的高寒測(cè)試,大家可以看看工程師們是如何對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行高寒測(cè)試的?纯窜囕d電池是否也跟普通電器的電池一樣“怕冷”?(由于我們測(cè)試的時(shí)候e950還在保密階段,所以測(cè)試車輛采用的是普通汽油版的車身。)
■ e950的技術(shù)結(jié)構(gòu)
在介紹高寒測(cè)試項(xiàng)目前,我們有必要先簡(jiǎn)單了解一下榮威e950的動(dòng)力系統(tǒng),這樣能更好的了解該車的運(yùn)行方式,以及我們做高寒測(cè)試電池項(xiàng)目的重要性。先來說說動(dòng)力系統(tǒng)方面,簡(jiǎn)單來說可以總結(jié)為“雙芯、三核、八!保半p芯”指的是e950同時(shí)搭載汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力系統(tǒng);“三核”指的是其搭載1.4TGI渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG(Integrated Starter Generator)啟動(dòng)和發(fā)電一體機(jī)、TM(Traction motor)牽引電機(jī)三核動(dòng)力,“八模”指的是其帶有7種驅(qū)動(dòng)模式加上充電模式,共有8種運(yùn)行模式。據(jù)廠家資料顯示,該車最高續(xù)航里程大于600km,純電模式下綜合路況續(xù)航里程為60km,官方給出的綜合油耗為1.7L/100km。
e950和e550動(dòng)力參數(shù)表 | ||
車型 | e950 | e550 |
發(fā)動(dòng)機(jī) | 1.4T | 1.5L |
發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率(千瓦/馬力) | 110/150 | 80/109 |
發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩(牛·米) | 235 | 135 |
ISG電機(jī)最大功率(千瓦/馬力) | 32/44 | 23/31 |
ISG電機(jī)峰值扭矩(!っ) | 150 | 147 |
TM電機(jī)最大功率(千瓦/馬力) | 60/82 | 44/60 |
TM電機(jī)峰值扭矩(牛·米) | 318 | 317 |
e950和e550的動(dòng)力結(jié)構(gòu)類似,都是采用一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)加兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的形式,差異之處主要是e950采用的是1.4T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),性能上要優(yōu)于e550采用的1.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),e950的兩個(gè)電機(jī)的動(dòng)力參數(shù)也要更高一點(diǎn)。
除了6種行駛模式外,e950還有怠速充電模式和一個(gè)外接充電模式。綜合8種模式,只有高速勻速行駛的工況下面才會(huì)采用僅發(fā)動(dòng)機(jī)工作的情況,其余情況電動(dòng)機(jī)都會(huì)啟動(dòng),而只要啟動(dòng)電機(jī)就意味著電池進(jìn)入工作狀態(tài),無論是加速還是制動(dòng),電池都不會(huì)閑著。說白了兩個(gè)電機(jī)都還有輪換工作的時(shí)候,但是電池基本上是一直進(jìn)行充電和放電的切換,工作不但繁忙而且十分重要。
相比目前e550采用的磷酸鐵鋰電池,e950則是換上了鎳鈷錳酸鋰電池(簡(jiǎn)稱三元鋰電池)。相比起其它類型的電池具有能量密度高,安全性適中的特點(diǎn)。據(jù)廠家資料顯示,上汽自主研發(fā)的電池管理系統(tǒng)BMS通過設(shè)定兩個(gè)數(shù)據(jù)采集器,對(duì)剩余電量的檢測(cè)精度達(dá)到1%,優(yōu)于行業(yè)平均8%的水平。(對(duì)上汽新能源技術(shù)感興趣的朋友可以點(diǎn)擊這里查此前的技術(shù)文章)
e950的電池容量為11.8kWh,使用高壓充電設(shè)備充電的話,3個(gè)小時(shí)可以充滿電。官方數(shù)據(jù)顯示滿電情況下可以純電行駛60公里,這已經(jīng)可以基本滿足多數(shù)人一天上下班代步的需求,理論上看e950的用戶在一天一充的情況下,可以不需要用到汽油。而實(shí)際情況是,e950這套混動(dòng)系統(tǒng)這6種行駛模式都是電腦自動(dòng)選擇的,車主并不能指定使用純電模式,而在日常的用車條件下,應(yīng)該說是多少會(huì)存在發(fā)動(dòng)機(jī)介入的情況,所以實(shí)際用車的體驗(yàn)應(yīng)該是很省油,但不會(huì)完全不燒油。
在簡(jiǎn)單介紹了e950的混動(dòng)系統(tǒng)后,可見雖然該車的電池容量不大,但是在動(dòng)力系統(tǒng)中扮演的是十分關(guān)鍵的角色,而且日常行駛中基本上會(huì)對(duì)電池進(jìn)行不停的進(jìn)行充/放電的操作,這兩種動(dòng)作其實(shí)都會(huì)讓電池發(fā)熱,所以說其實(shí)在車輛行駛的時(shí)候,對(duì)電池的散熱比保溫更加重要。
■ e950的電池包簡(jiǎn)介
e950的電池包由上汽自主設(shè)計(jì),電芯則由供應(yīng)商提供,電芯采用的是三元鋰電池。在結(jié)構(gòu)上,達(dá)到IP67的要求,在安全方面比較可靠。而對(duì)電池包來說光是安全是不夠的,還要性能上可以達(dá)到要求,為了讓電池能在合適的溫度下工作,電池包帶有水冷散熱系統(tǒng),在電池模塊下方帶有導(dǎo)熱墊,通過冷卻板和冷卻管路將多余的熱量帶走。而在保溫方面則是相對(duì)簡(jiǎn)單一些,主要依靠電池包內(nèi)部的保溫/阻燃層進(jìn)行保溫。
人們覺得鋰電池在冬天的電量會(huì)消耗比較快,原因是溫度影響了電池的化學(xué)反應(yīng)的速度,過低的溫度導(dǎo)致了鋰電池的化學(xué)反應(yīng)遲緩,因此放電的電流變小,直接導(dǎo)致電池的可用容量降低。這種情況同樣會(huì)出現(xiàn)在車載電池上面,但是由于e950的運(yùn)行模式使得電池會(huì)頻繁進(jìn)行充/放電,電池溫度會(huì)較快上升至正常工作溫度。
根據(jù)工程師介紹,電池一般在工作之后的溫度都會(huì)比較高,加上有較厚的保溫層,使得電池不容易降溫,所以即便是在冬天,停放幾個(gè)小時(shí),溫度都不會(huì)太低。就這種技術(shù)方方案而言,其更需要增強(qiáng)的是電池組的散熱性能,所以采用的是水冷散熱系統(tǒng)。
■ e950的高寒測(cè)試地點(diǎn)和場(chǎng)地介紹
此次高寒測(cè)試的地點(diǎn)在黑河,這里處在亞寒帶的邊緣,跟俄羅斯的布拉戈維申斯克市之間僅相隔著一條黑龍江,年均氣溫-1.3——0.4℃,日最低氣溫零下40℃。由于這里的嚴(yán)寒氣候,以及同時(shí)兼有山區(qū)、湖面和城市的路況條件,使得國內(nèi)眾多汽車廠家都選擇這里進(jìn)行高寒測(cè)試,上汽也是首批在這里建立高寒測(cè)試中心的廠家之一。
榮威e950在上汽的黑河測(cè)試基地進(jìn)行高寒測(cè)試,這里有多種地形的測(cè)試場(chǎng)地,還有三個(gè)專門用于冷凍車輛的冷凍庫,以及必要的室內(nèi)維修和充電設(shè)備。在室外溫度達(dá)不到需要的溫度時(shí),工程師就會(huì)把車開進(jìn)冷凍庫進(jìn)行冷凍。下面我們看看混動(dòng)車型的高寒測(cè)試會(huì)進(jìn)行哪些項(xiàng)目?
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