电厂 | 期望汽车“开源节流”理睬期望MEGA、期望L6的第一个冬天
记者 花子健
裁剪 高宇雷
期望汽车在北京研发总部建了一座整车环模排放熟悉室,这是期望汽车的快要100个专项熟悉室之一。
这座实验室不错最猛进度模拟不同温度、湿度、日照、气流等环境,进行油耗、冷启动、续航里程等测试,更可字据企业设施进行热均衡热害熟悉、空调降温熟悉、除霜除雾熟悉等种种可靠性熟悉。
期望汽车的每一款车,不论是在试制阶段照旧SOP(Start Of Production,意为“运转量产”),都要在这座熟悉室进行多数测试。这座熟悉室的凹凸温环境仓可提供-40℃~60℃的凹凸温环境,以及最大1200W/㎡的红外阳光模拟环境,湿度最高可达95%。
其中一项熟悉是针对东谈主体舒范围。东谈主体舒范围的其中一项中枢预料目标是是东谈主在车内对温度的体感,如果要用直不雅数据来体现,比如,朔方地区如果冬天的最低温度达到零下20摄氏度,那么东谈主在车内会嗅觉更冷,体感欠安。如安在短时期内把车内温度提高到20摄氏度,以保证东谈主体各个部位处于知足温度,即是这一项熟悉要处分的问题之一。
但在冬天,东谈主体躯干的不同部位关于暖风的需求不同,脚部因为更容易嗅觉到冷,因此暖风量要大一些,而头部空间需要的暖风相对少一些。对新能源汽车来说,分区加热,给需要更多热量的空间运输更多暖风,不需要快速加热的地方供热要慢,践诺上成心于整车能耗的经管,关于续航而言至关焦躁。
为此,期望汽车自研了一套可衣服式舒范围测试单位,该单位内置了13个传感器模块,由测试者带领在头部、手臂、腿部和躯干等13个部位,灵验网罗局部的数据,最终目标是在冬天通过座舱内的高效供热匡助低温工况的能耗优化。
从南往北,冬季温度越来越低,低温影响锂电板的活性,且在低温环境下电板看督责任温度也需要更多能耗。因此,朔方地区的纯电车主在冬天就能显着感受到车辆的续航智力不如夏令。冬季技巧,朔方常见纯电汽车顷刻间趴窝,或者曾有纯电车主担忧续航不够用,只可车内多穿衣服,幸免开空调暖风。
一方面,受限于老本和车辆计算,一辆纯电动汽车不成能堆砌电板。另外一方面,当下主流的三元锂、磷酸铁锂等锂电板,在能量密度上依然基本波及天花板。市面上在售的纯电动汽车,最大的电板容量也仅仅比100kWh多少量。
期望汽车的第一款纯电车型期望MEGA是领有5350mm车身长度、3300mm轴距的七座MPV车型,电板容量为102.7kWh。随后上市的期望L6,天然照旧增程车型,但这是期望汽车第一款使用了磷酸铁锂电板的车型。本年冬季,这两款车型第一次接受低温环境的考验。
期望汽车针对纯电动汽车的能耗进行了一项商量,他们发现,纯电动汽车在冬季能耗增多,续航下落,大概有35%是因为使用空调的稀薄花费,65%则是因为驱动能耗增多。而在稀薄的驱动能耗中,最大影响身分是轮胎滚阻受低温影响变化。
在朔方的冬季技巧,座舱的肇始温度和东谈主体知足温度的温差比夏天更大,因此冬季使用空调比夏天更耗电;当气温为零下7摄氏度,车辆驱动能耗会显着增多,因为轮胎滚阻会增多50%,卡钳和轴承的拖滞阻力增多50%,风阻增多10%,但驱动系统的后果贬低了2%。因此,空调能耗和轮胎滚阻形成的驱动能耗增多,是纯电动汽车冬季续航下落的主要影响身分。
期望汽车提高冬季续航后果也即是从这两方面入辖下手,贬低车内能耗和驱动能耗,擢升电板在低温表象的放电智力。在补能上,则是减少低温表象对充电后果的影响,保证补能体验的一致性。
整车环模排放熟悉室进行的东谈主体舒范围熟悉,即是贬低车内能耗的其中一项措施。空调过火背后的热经管系统是能耗优化的要点。在行业主流的PTC(加热器,用于电板或乘员舱加热的热源产生)和压缩机热气旁通(也即是特斯拉始创的“热泵”)的基础上自研多源热泵系统,把两个决议合二为一,处分了PTC能耗高和热泵制热慢的问题。
该系统具备43种模式,不错应付全温域多场景下的能量调配。在低温环境下下,空调采暖可通过压缩机“自产自销”快速制热,然后诈骗空调采暖后温度依然比较高的冷却液快速加热冷媒,激活热泵单位,使电动压缩机产生稀薄的制热智力。
在期望L9上,全场景知足性的传感器数目为38个,期望MEGA空调标定可调用全车传感器则达到了51个,这些信号开头通过期望汽车车控计较单位(XCU)斡旋处理,进而好意思满全车温度的智能戒指,尽可能贬低空调加热的能耗。
除了采暖,冬季还要讨论的一个问题是起雾。传统的作念法是诈骗空调外轮回引入干燥低温的空气进行除雾,但低温空气干涉例必需要空调多制热来看守座舱温度,导致能耗增多。期望汽车计算了双层流空调箱来处分这个问题。
双层流空调箱对空调进气结构进行凹凸分层,引入适量外部空气散播在表层空间,不错处分玻璃起雾的问题,也能给座舱提供簇新空气。然后再聚积温湿度传感器、二氧化碳传感器等传感单位网罗的数据,诈骗智能戒指算法在确保不起雾的前提下将内轮回空气的比例擢升到70%以上。
以期望MEGA为例,在-7°C CLTC设施工况下,双层流空调箱减少了57W的能耗花费,对应则是意味着3.6km的续航擢升。
在热经管架构上,如果领受传统决议,电驱的余热在向座舱传递时会历程电板为电板加热,但在城市行驶工况中,如果电板电量比较高,践诺上并不需要电驱的余热来加热。为了充分诈骗电驱余热为座舱提供热量,期望汽车在热经管系统的回路中增多了绕过电板的选项,让电驱径直为座舱供热,比较传统决议节能12%左右。
自研的热经管架构确保了不同场景下的热量纯真分派。比如,在高速行驶中,电驱余热除了给座舱采暖,还有结余。热经管架构不错把这些热量存储在电板里,从高速干涉城区后,如果碰到堵车,电驱余热不及,这些热量就不错从电板调出为座舱供热,减少空调的能耗。
另外,期望汽车还对热经管系统的零部件再行计算,减少热经管系统本人的热耗散。期望MEGA的热经管系统将泵、阀、换热器等16个主邀功能部件集成在一都,将管路长度减少了4.7米,管路热亏空减少了8%。
“节流”以外,还要“开源”,那即是擢升电板的低温放电智力。期望L6使用的是磷酸铁锂电板,期望MEGA使用的是三元电芯的5C麒麟电板,两者能源形式也有不同,因此念念路也不同。
期望汽车提到,期望L6是当今市面上唯独一款搭载了热泵的增程车型,因为期望汽车是按照纯电动汽车的念念路来计算期望L6。
但期望L6使用的是磷酸铁锂电板,电量估算精度不如三元锂电板,这是困扰了总计行业许多年的“痼疾”。当今主流的作念法仍然是使用磷酸铁锂电板的车企换取用户如期把电板充满,冉冉校准提高电量估算精度。
期望L6则是应用了ATR自适应算法,并不要求用户需要如期充满电板。技师用户单纯用燃油驱动,期望L6的电板电量估算特地也能保执在3%至5%之间。在低温场景下,期望L6也不错比传统算法放电电量擢升至少3%。
同期,期望汽车还诈骗APC功率自适应戒指算法,通过高精度的电板电压预计模子,确保在安全鸿沟内纯真迂回功率,最大规章开释能源,而不再拘束于传统形式的在安全鸿沟内凹凸波动,从而导致功率冗余,出现“有劲使不出”的情况。
期望MEGA则主如果通过计算电板、贬低电板内阻的形式提凹凸温放电智力。期望汽车和宁德时间联结研发麒麟5C电板,对电芯内部的内阻和电板包之间的散热进行了优化。期望汽车的测试数据现实,MEGA的电板在常温工况下内阻下落40%,在低温工况下也不错下落30%,功率智力擢升30%。
为了应付冬季续航考验,期望汽车优化了纯电动汽车在充电性能,并为MEGA推送升级大幅度擢升了结尾充电功率。
麒麟电板对电芯材料(正极、负极、电解液、隔阂)进行了优化,改善了锂离子的传输旅途。在低温要求下,充电倍率智力相对传统2C电芯擢升跳动100%。
麒麟架构的超大换热面积不错在冬季灵验擢升电板加热的速率,让电板在短时期内达到最恰当5C超充的温度。在零下10℃的极低温环境下,麒麟5C电板也能好意思满1.2°C/分钟的电板包加热速率。
期望汽车还计算了一套智能预冷预热算法。用户在设定去超充站的导航线线后,车辆在到达超充场站前,算法就不错字据电板的及时景色、场站的及时距离,自适应地迂回电板预热开启时期和预滚水温,确保到达充电站运转充电时,电板温度得以戒指在最优温度区间,从而确保低温环境下的充电后果不被影响。
为了擢升结尾充电功率,期望汽车从电压、电流、温度三个场所擢升戒指精度,开释了电芯的充电性能。在升级到OTA 6.3后,期望MEGA从10%充到95%仅需17分钟时期,比较之前裁减了5分钟。在电量充到95%的情况下,充电功率依旧不错看守在100kW以上。