文:懂车帝原创 魏微
[懂车帝原创 2019广州车展]随着我国新能源汽车市场迅速发展,纯电动汽车也越来越受到消费者的关注,日前孙燕姿在微博发文,求油电/纯电车型推荐,看来连明星都考虑买辆新能源汽车了。但也能看出,其实大家对于新能源车型的认知还很陌生。
孙燕姿对于新能源车品牌感到陌生,但对于蔚来、威马、吉利几何等品牌已经有认知的广大网友中,相信还有一部分对于纯电动车型中的电池管理系统不熟悉。
11月12日,威马在其温州基地举办了一场媒体沟通会,首次就威马热管理2.0系统与媒体进行深入交流,让我们有机会了解威马电池管理系统的最新进展。
纯电动车中装载的电池包由一颗颗电芯组成,但如何排列、组装这些电芯,如何发挥电池包最大的续航能力,如何保证电池包的安全等等,就很考验各主机厂的电池管理(BMS)能力了。这也是为什么来自同一动力电池供应商的电池,在不同品牌电动车上却有不同的表现。
威马热管理2.0系统模型
拆解威马热管理2.0系统
威马汽车产品经理对我们表示,威马热管理2.0系统最大的特点,是电池包独立液冷设计、双模加热以及冬季续航增程系统这三点。这套系统可以有效提升纯电动车冬季可用电池容量和充放电效率,可实现车辆冬季续航增程20%(相当于NEDC综合工况下100公里)。威马产品经理形象的讲道:“有了这套热管理2.0系统,驾驶纯电动车在城市通勤,就相当于每充一次电,能多开两到三天。”
为什么威马热管理2.0系统能够实现冬季续航里程增加呢?威马产品经理作了进一步讲解。
首先,为了抵抗冬季低温环境,威马电池的热管理重点聚焦于电芯温度管理,通过独立液冷设计、PTC电加温系统、零下30度极地加温系统(柴油加温),以及基于柴油加温全新设计的空调制热回路,让车辆在不同温度区间自主开启加温与冷却功能,减少外界温度环境对电池包的影响,实现电池包恒温热管理。
威马热管理2.0系统模型
威马热管理2.0系统模型
独立液冷回路位于电芯模组底部,通过在高导热效率的铝制水冷板上覆盖导热硅脂,确保更好的贴合性并维持电池在最佳温度区间。此外,电池包每个电芯模组还内置两个温度传感器,通过BMS和BTMS(电池热管理系统)精确管理所有电芯,威马产品经理表示,这样可使电芯温差控制在正负2摄氏度之间,有效提升电池寿命。
威马热管理2.0系统模型
在配备独立液冷系统的基础上,威马汽车还提供了定制化电加温和柴油加温系统选装,威马表示,这两套配置可令实现电池包在零下30度到零上50度的极端温度环境中具备高适应和高稳定性。
威马电池包安全设计解析
除了最新的电池热管理2.0系统,在此次交流中,威马还展示了电池包安全方面的设计。
首先,威马电池包内电芯模组采用全串联的组装方式。威马汽车产品经理表示,相比串、并联混合组装方式,全串联方式中的单体电芯若发生故障可以迅速切断整个通路,防止因模组并联导致正常电芯对故障电芯持续放电发热,进而发生危险。
电池包壳体横纵向加强筋结构
其次,威马通过平台化开发电池包,一方面降低了电池包箱体的开发费用及开发周期,也能够让电池包箱体进行快速迭代。在我们参观电池包生产线时,就看到一个涂着高分子防护涂层的电池包外壳,为了能够更有强度,威马还在电池包壳体上加入横纵向加强筋结构。在现场,媒体还亲自举起大锤砸向这个电池包外壳,壳体抗冲击能力的确出色。
泄压防爆阀
此外,威马电池包还在一些细节上面进行了安全优化,比如电芯模组底部布置铝制水冷板,以实现电芯温度恒温控制;电池包尾部布置一个泄压防爆阀,确保电池包内外压差平衡。
威马EX5 520
目前,威马热管理2.0系统已经在威马EX5 520车型上搭载。我们还得到消息,威马一下款车型EX6将于即将举行的广州车展正式上市,届时该款车型上也将搭载最新的这套2.0热管理系统。
解析威马热管理2.0系统,提升电动车冬季续航打折痛点威马第二代热管理技术
美国汽车工程协会(IAA)曾对电动汽车续航里程在冬季进行测试,测试中平均减弱比例可达到41%,城市工况下在冬季启动风暖后续航平均还将进一步削减20%-30%。
在日常使用中有很多因素影响车辆冬季的续航里程,比如空调系统的使用、低温环境对动力电池活性产生的影响等使得电动汽车在续航里程上大打折扣。那么如何提升冬季电动车的续航里程呢?看看威马热管理2.0系统给出的答案。
NCM811电池包
目前电动汽车主要采用的动力电池有两种,一是NCA(镍钴铝酸锂),二是NCM(镍钴锰酸锂),2019年8月威马汽车推出威马EX5 520车型换装了全新的动力电池NCM811, NCM动力电池组后三位数字是代表材料中镍钴锰的含量。
威马汽车上所使用的动力电池有两款分别是NCM523和NCM811,其NCM523镍含量为50%,NCM811镍含量为80%,在电芯能量密度上新电池提升到了280Wh/kg。
同时在威马在NCM811电池组中配备了电池热管理2.0系统和冬季续航增程系统,帮助驾驶员在冬季提升近100公里的续航,新的动力电池加之新的热管理系统使得威马EX5 520的NEDC续航达到了520km。
串联布局
就目前电动车为了满足冬季使用的要求通过电池加热来提升电池包温度,而在加热电池包的过程中就会消耗很多电量,所以会在总续航里程上打折扣。威马为了避免车辆在冬季出现续航缩减的情况,将电池热管理1.0系统升级至2.0版本。新系统通过柴油加热辅助PTC电加热系统,让电池包在寒冷天气下可以快速提升使用环境所需温度,保证电芯使用效率。
从物理角度分析,电池想要保证其活跃性首先要保证在其正常工作温度,当温度降低或者过高都会直接影响电池组的工作效率,需要通过控制电池组的温度来保证其在正常温度范围之内,这就是热管理系统主要负责的工作。
BMS系统
作为电动汽车冷却系统标配的液冷系统安装在电池组底部,主要依靠冷却水泵带动冷却液在冷却管道中循环流动,通过在散热器的热交换等物理过程,冷却液带走电动机与控制器产生的热量。为使散热器热量散发更充分,通常还在散热器后方设置风扇,确保电池温度处在最佳工作区间。另外,电池包每个电芯模组还内置两个温度传感器,通过BTMS和BMS系统来管理电芯提升电池寿命。
在配备独立液冷系统的基础上,威马汽车还提供了定制化电加温和柴油加温系统选装,进一步实现电池包在-30℃~50℃不同环境温度区间的高适应和高稳定性,确保电池不管是在放电还是充电过程中,都保持在最佳温度区间。
威马针对提升冬季续航里程,在电池热管理2.0系统中新增冬季续航增程系统作为用户选装配置。该系统主要针对北方严寒地区使用,此系统采用柴油加温系统对电池包和座舱进行加热,最大限度减少空调的电耗,提升冬季续航里程20%(相当于NEDC综合工况下100公里)。
这套系统在真实用车环境下表现如何呢?威马使用了一套严格的实验方式测试该系统,他们将车辆放置在零下7°C的环境中13小时后,开启空调系统至车内温度达到21°C时电量消耗仅为1.29Kwh,相比于热管理1.0系统节省了13.24Kwh的电量,所以该系统将原本用来使用空调取暖的电量节省出来提升了100km的续航里程。
电芯模组
此外,威马采用平台化模式开发电池包,这样既方便兼容不同车型对电池包的使用要求,还可以实现快速更新迭代,降低研发成本和周期,同时针对用户最为关心的电池安全问题,威马汽车的电池包箱体使用DP780高强度钢并经过横纵向加强筋结构设计,连同壳体内部多缓冲区设计、电芯模组铝制中空外保护设计,以及电池包底部高分子涂层工艺,组成电池组物理防冲击保护模块。(本文首发钛媒体,作者/姚圣祺,编辑/项欧)
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