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别人都没提到的细节 帝豪EV450技术拾遗

来源:原创编辑:崔啸2018-02-12

不久之前,吉利帝豪EV450举行了媒体品鉴活动,我们之前也总结了7家媒体对这款车的看法和评价《七嘴八舌聊帝豪EV450 7家媒体评测综述》,下面我们就来聊几个别人都没提到的技术细节,算是拾遗补漏。

电池包壳体尝试新材料 降低自重
位于底盘部分的动力电池包是由上盖与下壳体两部分组成,保护着内部的电池芯、BMS元件、液冷系统等重要部件。目前大多数纯电动车为了保证底盘动力电池的安全,都会选择钢或铝合金材料做电池包的保护外壳。虽然在很大程度上可以保护动力电池的安全,但也面临电池组自重大,增加无意义的整备质量,电耗增加,续航减少,甚至对车辆的操控都有不同程度的影响。

常规的动力电池包,不论下部壳体还是上盖,都由厚重的钢制材料组成,又厚又沉。

考虑到所有撞击、磕碰以及托底都只可能发生在面向地面的下壳体部分,而由于上盖与车身底部贴合,几乎不会遭遇到任何外力冲击,因此电池包外壳全部使用厚重的材料就显得有些多余。帝豪EV450在动力电池组的保护壳体上做了创新的尝试。
帝豪EV450的电池包使用铝合金下壳体,减轻了部分重量。同时,进一步把上盖改为SMC材料(玻璃钢的一种),这种材料是由GF(专用纱)、MD(填料)及各种助剂组成。这种材料具有自重轻、不易老化、防水性好、耐腐蚀、绝缘性好,且有一定阻燃性的特点。这种材料在80年代就已经十分成熟,并且在国内已经广泛应用到包括汽车、建筑、电气与通讯等行业。

帝豪EV450的动力电池改用SMC玻璃钢作为上盖的材质,减轻了电池包的整体重量。

在下壳体方面,帝豪EV450改用铝合金做下壳体材质,通过使用加强筋的结构造型提高整体强度。上图为电池组底壳正在进行撞击测试,右上角的圆柱体为撞击测试的碰撞体,而图中表示1、2、3的红色字样为测试的撞击位置点。目测并未发生任何变形。

通过降低整体电池包外壳的重量,使得电池包总重降低为384kg。而电池包内串联150Ah的电芯总电量达到51.9度(kWh),按照公告称1c放电倍率来计算,电池包能量密度提高至142Wh/kg

从动力电池壳体的铭牌上可以看到,帝豪EV450使用三元锂电池,电压346V,电池容量150Ah,重量384kg。

吉利对帝豪EV450电池包做的,正是“开源节流”的工作。在目前电池的技术条件下,增加续航里程就必须努力“开源节流”。“开源”就是增加电池的电芯量,提高电量额度,但一味增加电池芯数量也会面临瓶颈和平衡点;而“节流”则是指降低电池包整体重量,减少无意义的负载,降低单位重量的电耗。
动力电池的热管理技术大幅升级
经过几个酷暑和寒冬的考验,很多纯电动车主已经深刻体会到随着环境温度的变化,车辆在充电方面会有很多意想不到的问题出现。夏天跑完高速后,因电池温度过高而被充电桩拒绝充电。或在停车场被太阳暴晒一天后,车辆提示“动力系统故障”而无法启动车辆。冬天就更不用说了,续航里程大幅缩短,极寒天气几乎无法充电,甚至连车辆自身的暖风系统都偶尔罢工,更别提动力电池包了。

在室外温度较低的季节里,第一代帝豪EV车型存在环境温度过低,车辆无法启动的问题。需要通过断电瓶线的方式,对车辆进行硬重启。

为了解决电池包的温度管理问题,帝豪EV450采用了非常有效的几个方案:
1.电池包采用液冷,通过温度循环控制系统能够在环境温度-30至55度之内,让电池包内的电芯及组件工作保持在平均25度的最佳工作温度。

机舱左侧,红框标示的这两个粉红色水壶就是供电机水冷系统,以及动力电池液态温控系统所使用的蓄水壶。

2.常规采用液冷的动力电池包内部,都会让液体管路包裹每一个电芯,通过管路内的液体来调节电芯的温度,结构复杂且自重较大。帝豪EV450则改为将导热性极佳的铝板与电芯贴合,而铝板的边缘与液冷管路相接,铝板作为中介,将热能在电芯与液体管路之间传导。可以粗犷的理解为三明治结构,两片面包就是电芯,中间薄薄的火腿片就是铝板。这样做的好处是减少了液体管路的长途,并且减少了所需液体的量。结构相对简单降低成本的同时,也减轻了自重。

通过在电池包内设置“三明治”式的铝板及水冷系统,在进一步提高电池组的温控管理水平的同时,简化自身结构并减少自重。

3. 在电池液冷的出、入水口增加了温度检测。这样做一改过去粗放的热管理模式,精确的掌握电池液冷的温度状态,让电脑可以更加精确的掌握液冷工况温度状况,提高热管理的精细化控制。
4. 引入电机、电控等外部热源实现低能耗热管理控制。之前的动力电池加温大多使用PTC电加温装置,所消耗的电也是动力电池的电量,续航里程势必受到影响。而帝豪EV450将电机、电控部分的液体温控循环系统,与动力电池的液态温控系统打通,中间通过一个阀体进行控制。

驱动电机只要运转就会立刻产生热量,这个发热源不仅效率比PTC要快很多,并且还不用消耗任何电池电量。因此将电机、电控系统运转时产生的热量,由粉色冷却液作为介质,通过接通后的阀体将热量传递给动力电池组。既能够给电池芯快速加温,又完全不消耗电池电量。一旦电池温度达到标定值,阀体就会断开连接。断开后的电机、电控系统,与动力电池的温控系统恢复各自独立运行。
5. 进行充电前预热策略。目前市售的不少纯电动车并没有电池充电预加温功能,在低温条件下充电,BMS系统因电池内部温度低而对充电电流进行限制,只能在十几安甚至几安的状态下充电。只有经过较长时候的低速充电之后,因电池芯自然升温,充电电流才慢慢提高,严重影响充电时间,尤其是快充。

在没有预加温功能的纯电动车充电时,电流长时间徘徊在较低的数值。电池芯只能靠充电时产生的热量自然升温,充电等候时间被拉长。

帝豪EV450配置有充电前的预热方案,在连接充电桩之后如果环境温度过低,那么会先对电池进行预加温。当电池内部温度迅速达到合适的数值后,再启动对电池组的快速充电。不仅减少了的充电时间,同时还避免低温状态下快充对电池芯可能造成的伤害。
重写电机软件逻辑 精确控制降低能耗
早年间在燃油车上有个说法,手动挡比自动挡省油。原因除了车辆自重差异之外,更主要的原因是早期的自动挡比较“弱智”,在换挡时机方面控制的并不理想,让发动机的燃料白白消耗在低效的传动过程当中。
纯电动车虽然没有变速器总成,但是驱动电机与减速器的软件逻辑对电耗也是有一定影响的,尤其早期的帝豪EV车型在电机转速和工况方面还略显潦草,电量会有部分无意义的消耗。

而新出的帝豪EV450通过对上一代车型的数据积累,总结出更为精准有效的电机驱动控制逻辑,重写之后的电机软件逻辑会让电机与电耗之间达成更佳的平衡,而这也将作为“节流”的一部分,体现在提高的续航里程表现上。

电机外表包裹降音材料 NVH表现更出色
不少从燃油车改开纯电动汽车的朋友都会有一个深刻的感受,那就是纯电动车更安静、更平稳,甚至有人笑谈开惯了电动车就再也回不去燃油车了,驾驶油车的感觉太粗糙。
但是对于纯电动车本身来说,电机工作时那特有的啸叫声十分明显,并且在动能回收启动时,电机的啸叫声会更加明显。尤其纯电动车没有燃油发动机那种工作噪音,所以相对汽油车来说这么微弱的噪音,在安静的纯电动车身上就显得十分明显和刺耳。
为了解决电机工作时的高频噪音问题,吉利将帝豪EV450的驱动电机进行了改进,用隔音材质将电机外包整体包裹;同时也修改了电机的部分外壳造型,以便于隔音材料更好的贴合与降噪。改进后的电机工作噪音降低了5分贝,在同级别车中占领先地位

帝豪EV450将电机的壳体进行了部分修改,能够让隔音材质更加完整和贴合地包裹住电机,尽可能降低噪音传出,优化NVH表现。

EMC电磁防护措施到位 辐射值忽略不计
“有辐射”作为纯电动车的几大谣言之一,一直被“不明真相”的群众传播着,并且把一些“道听途说”的例证说的“有鼻子有眼”。其实目前纯电动汽车的电磁控制做得都非常好,从物理学角度来讲,纯电动汽车也不存在产生大量电磁辐射的可能性。因此鼓吹“有辐射”的人非蠢既坏。

帝豪EV450将EMC电磁安全防护做得很到位,在车辆设计之初就进行大量而精细的检测,对可能产生电磁辐射的部分进行了反复测量,通过改进设计,改变材质以及增加防护层等方式,将车内的电磁辐射数值控制在几乎可以忽略不计的范围内,让车主放心。

总结

本篇文章针对帝豪EV450的部分技术细节进行“查遗补漏”,具体关于外观、内饰以及三电动力系统的常规介绍,可以参考我们之前汇总7家媒体的常规测试文章,《七嘴八舌聊帝豪EV450 7家媒体评测综述》。等帝豪EV450正式上市之后,我们会对这款车做更加全面和综合的评测与技术解析,敬请期待。

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