本文为新能源情报分析网独家撰写原创发布，比亚迪唐EV四驱版使用手册系列稿件第2篇。通过从北京至位于辽宁兴城的永宁蓟辽督师府（往返840公里）评测，全向展现并深度解析比亚迪唐EV四驱版的“e平台”电驱动技术、整车轻量化、智能电四驱、不同模式下的充放电表现、动力电池热管理策略以及特斯拉 model X、蔚来ES6等四驱电动车型的横向对比。
在《宋楠的唐EV四驱版使用手册之“e平台”技术解析（2）》一文中，提到唐EV适配的“e平台”技术解决方案的动力电池热管理策略，在宋EV系列和秦EV系列车型基础上，将原本2套热管理系统（高温散热和低温预热各1套循环管路）合并为1套热管理系统（高温散热与低温预热管路合二为一）。
在环境温度超过65.5摄氏度的夏季，笔者将特别解析适配“e平台”技术解决方案的唐EV四驱版“飞线”慢充时的动力电池热管理策略。在“北上广深”等人口密度极高、对燃油车限制的1线城市，购“不限行和不限购”电动汽车，成为最简单快捷的出行解决方案。但是，太多太多电动汽车车主，因为没有固定车位不能安装家用充电桩，而只能使用“飞线”式慢充。
备注 1：后问题及的OBC为慢充充电机、DCDC为电压转换模块、PDU为电子电量分配模块
1、220伏家用电“飞线”慢充具备相当使用占比：
截止2019年8月，笔者已经用“飞线”模式为多个品牌，30余款电动汽车和插电式混动汽车进行慢充。由于租用的固定停车位不具备安装家用充电桩（7千瓦慢充），而无奈的采用这种几乎所有厂家都不建议的经常性“飞线”慢充。
但是，在北京这座对传统燃油车“限行限购”的1线城市，几乎超过70%，甚至接近80%比例的已购电动汽车车主，没有固定车位不能安装家用充电桩，多以公共快充桩为日常充电主要手段。又有相当大占比的车主（远郊区县及部分底层楼宇）采用“飞线”慢充。
在使用“飞线”慢充时，要根据使用环境的复杂性，做好线缆长度、直径、绝缘的防护措施。理论上，充电功率在3.3千瓦，线缆直径为2.5平方毫米；充电功率在7千瓦、线缆直径为4平方毫米；不建议线缆总长度超过10米。
上图为，唐EV四驱版位于副驾驶员一侧的车身后侧围上的慢充接口（护板打开状态）。
蓝色箭头：传输电量的接头
黄色箭头：固定在车身端的插座接口护圈
红色箭头：充电接口护板内置的密封圈
2、比亚迪唐EV四驱版慢充策略：
在此前笔者撰写的多篇稿件中指出，e1、元EV535、秦Pro EV、宋Pro EV和唐EV，都属于基于比亚迪“e平台”技术解决方案的全新车型。
无论从整车定位、驱动设定，还是设计与配置，唐EV四驱版（与唐DM），都堪称比亚迪制造最高技术水准的民用车典范。尤其核心技术应用层面，唐EV四驱版适配2套180千瓦级“3合1”电驱动系统，1套代60千瓦升压DCDC功能的“3合1”高压用电系统总成。其中，这套高配“3合1”高压用电系统总成，截至目前至适配在唐EV四驱版（含两驱版）以及秦Pro EV超能版。
所有基于“e平台”技术解决方案的比亚迪电动汽车中，DCDC和PDU进行整合的同时，也将OBC进行集成，最终形成“3合1”高压用电系统总成。在慢充过程中，外界输入电量通过“3合1”高压用电系统总成的OBC，经过逆变存储至动力电池。
这一慢充流程，同样适用所有电动汽车和插电式混合动力汽车。然而，除比亚迪之外的其他品牌制造的电动汽车（北汽新能源适配EMD3.0“全合1”电驱动技术车型除外），几乎都将OBC单独设定，没有与DCDC和PDU等高压用电系统进行整合！
上图为归属"造车新势力”的威马EX5电动汽车电驱动系统结构简图。红色箭头为单独设定第三方供应的OBC。
上图为归为传统车厂的长城欧拉R1与比亚迪e1前部动力舱各分系统细节特写。
长城欧拉R1的OBC由杭州富特提供（左侧图片黄色箭头）；比亚迪e1基于“e平台”技术解决方案，即便售价5万元起，OBC才被集成在“3合1”高压用电系统总成（右侧图片绿色箭头）。
OBC作为标准通用的高压用电分系统，主机厂可以向第三方供应商采购，有利于降低自行研发周期和风险，这也是长安新能源、上汽新能源、吉利新能源、所有造车新势力的通用做法。
上图为2019年参加中国汽车拉力锦标赛的比亚迪秦Pro DM赛车后置的最新技术状态的OBC特写。
然而，在此前“e平台”技术解决方案装车应用之前，e5、秦EV等上一代电动汽车上适配比亚迪自行研发和量产的第1代集成式OBC。在更早量产的e6电动汽车、以及秦系列、宋系列和唐系列插电式混动汽车上，仍然装配单独设定的OBC。
随着适用车型技术设定的提升，比亚迪不断提升单独设定的OBC和集成式OBC的参数水平，并持续降低整体尺寸和散热功耗。
最重要的是，自行研发、量产并适配不同车型的OBC，可以在兼容性与集成度上超越向第三方采购的综合效能。
在“e平台”技术解决方案中，集成在“3合1”高压用电系统总成中的OBC，无论是否处于充电状态，只要车辆启动，都享受单独设定的高温散热伺服。
如果在极限高温工况（诸如地表温度超过80摄氏度的吐鲁番）进行慢充，电芯温度超过激活动力电池热管理系统的预设阈值（35摄氏度），高温散热功能即刻开启。
3、唐EV四驱版“飞线”慢充实际表现：
上图为比亚迪唐EV四驱版前部动力舱各分系统细节特写。
蓝色箭头：高配带60千瓦升压功能的“3合1”高压用电系统总成
红色箭头：“3合1”电驱动系统+“3合1”高压用电系统总成共用的高温散热循环管路补液壶
黄色箭头：动力电池总成液态热管理系统循环管路补液壶（高温散热+低温预热）
只要将慢充线缆接驳完毕，唐EV四驱版即进入慢充状态。目前比亚迪在售全部电动汽车，随车配送的充电线缆功率为1.5千瓦、随车配送的家用充电盒功率为7千瓦，支持预约充电功能。
在环境温度超过65摄氏度的午后12点慢充至13点。“3合1”电驱动系统+“3合1”高压用电系统总成共用的高温散热循环管路补液壶（红色箭头）表面温度几乎都保持在39-40摄氏度。这意味着“3合1”高压用电系统总成内部的OBC，开始运行并进行高温散热伺服。
比亚迪唐EV四驱版“飞线”慢充1小时候，动力电池热管理系统循环管路补液壶（黄色箭头）表面温度约为36.4摄氏度。
文中提及的最高环境温度65.5摄氏度，指的是暴晒3小时候，被阳光直射的前机盖温度。地表温度处于38-42摄氏度。“飞线”慢充1小时，充电功率1.5千瓦，动力电池热管理系统的高温散热功能并未开启。
用热成像仪对唐EV四驱版关联的水冷板模块（高温散热）、空调压缩机、空调膨胀阀及管路检测，温度都处在34-37摄氏度。这意味着，整车空调系统及动力电池热管理系统全部没有开启且保持与室外温度相同状态。
备注 2：
动力电池热管理系统高温散热功能介绍：水冷板模块（制冷）用于动力电池高温散热伺服冷却液被电子水泵“压”入水冷板模块，与此同时电动空调压缩机开启运行，“冷量”经过R134A（制冷剂）传输至水冷板模块。在来自空调系统的2组管路（R134A）和来动力电池热管理系统2组管路（冷却液），都连接至水冷板并进行“冷交换”。经过冷却后的冷却液再被“压”入动力电池总成内部，对电芯进行高温散热伺服。
在整个“飞线”慢充过程中，比亚迪唐EV四驱版散热器风扇始终保持较低转速运行（明显低于驾驶舱开始空调制冷模式的转速），用于“3合1”电驱动系统+“3合1”高压用电系统总成共用的散热伺服。
上图为比亚迪唐EV四驱版适配的散热风扇总成的配件铭牌信息特写。向第三方（博世）采购发动机冷却风扇总成，似乎可以与唐燃油版通用且互换。
当然，唐燃油版只适配1台最大输出功率151千瓦的2.0T汽油机，散热组件仅需要对其进行散热伺服（也具备冷凝器）。相对唐EV而言，唐燃油版的散热需求明显降低。用高标准的散热器风扇，互换至低需求的平台，完全可以兼容。
现在，比亚迪不在坚持除玻璃、轮胎之外全部配件“垂直”研发和生产的模式。诸如汽油机用的进气压力传感器、通用化的座椅、灯具、保险片以及散热风扇等分系统，大规模向第三方采购。
唯独，燃油车的动力总成与控制系统（电脑）、DCT以及整车控制系统；新能源车全部核心系统与控制系统，比亚迪坚持自行研发和量产。
在“飞线”慢充全过程，笔者特别注意充电线缆及充电枪温度的变化。唐EV四驱版采用“飞线”慢充，充电功率被限定在1.5千瓦，充电枪及线缆温度保持在30-32摄氏度范围。
笔者有话说：
对于电动汽车而言，续航里程、充电兼容性和放电可靠性，都是重要的衡量参数。就在最简单也是较为常用的220伏家用电“飞线”慢充使用环境下，也凸显了比亚迪“技术为王”的企业调性。
在笔者看来，就是一款可以批量外购的OBC，比亚迪始终坚持自行研发和量产。随着比亚迪制造的电动汽车性能的提升，也延伸出适配电动汽车1种分散式布局技术状态、2种集成式技术状态的OBC。这一做法最终目的就是要让比亚迪系电动汽车用起来更安全、更可靠。
后续笔者将会对比亚迪唐EV四驱版快充工况动力电池热管理策略深度解析。
文/新能源情报分析网宋楠
动力电池冷却系统及重点车型冷却方案解析在电动汽车中，冷却系统主要分为两部分：一是对动力系统的驱动电机、车辆控制器和DC/DC等部件冷却，二是对供电系统的动力电池和车载充电器冷却。本篇探讨动力电池冷却系统。
目前，电动汽车动力电池为锂离子电池，锂离子动力电池的性能对温度变化较敏感，车辆上的装载空间有限，车辆所需电池数目较大，电池均为紧密排列连接。当车辆在高速、低速、加速、减速等交替变换的不同行驶状况下运行时，电池会以不同倍率放电，以不同生热速率产生大量热量，加上时间累积以及空间影响会产生不均匀热量聚集，从而导致电池组运行环境温度复杂多变。
动力电池的冷却性能的好坏直接影响电池的效率，同时也会影响到电池寿命和使用安全。由于充放电过程中电池本身会产生一定热量，从而导致温度上升，而温度升高会影响电池的很多特性参数，如内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命。
为了使电池包发挥最佳性能和寿命，需要优化电池包的结构，对它进行热管理，增加散热设施，控制电池运行的温度环境。
主要冷却方案
不同的热管理系统，零部件类型的结构不同、重量不同以及系统的成本不同和控制方式不同，使得系统所达到的性能也不相同。在进行电池包热管理系统类型设计选择时，需要考虑到电池的冷却性能需求，结合整车的性能以及空间大小，系统的稳定性和成本高低也是要考虑的因素。
图表1 不同电池冷却方案优劣势比较
不同冷却系统工作示意
1、风冷
国内外电动汽车电池组的冷却方式上主要有以下几种：空气冷却、液体冷却、热管冷却。目前空气冷却方式仍然是主要采用的方法，空气冷却比较容易实现，但冷却效果不佳。
图表2 典型风冷系统工作示意图
2、液冷
液体冷却有较好的冷却效果，而且可以使电池组的温度分布均匀，但是液体冷却对电池包的密封性有很高的要求，如果采用水这类导电液体，需用水套将液体和电池单体隔开，这样不仅增加了系统的复杂性而且降低了冷却效果。
一般冷却系统都是安装在电池组模块附近，原理和空调的制冷原理相似，冷却系统通过管路和单个电池模块相连，管路里循环流动冷却液(一般是乙二醇)，将单个电池模块的热量带走，冷却系统将乙二醇制冷，多余热量通过风扇排到外界，而乙二醇再次循环进入电池模块，继续吸收电池散发的热量。
图表3 典型液冷系统工作示意图
3、热管技术
热管技术可以满足电池组的高温散热与低温预热双工况要求，响应快，温度均匀性好，作为电池组新的冷却方法被提出后，有了一定的发展，且作为产业研究的重点方向，但是受到布置和体积的限制，目前还没有实车使用。
图表4 热管技术工作示意图
从现有电动汽车动力电池冷却方式来看，风冷一直占据主要的位置，尤其是日系电动汽车，基本采用风冷系统。随着应用环境对电池的要求越来越高，液冷也成为车企业的优先方案，如特斯拉、宝马等品牌。我国主流电动乘用车企业也开始转向液冷系统，从中长期趋势来看，液冷将占据主流。
电池包冷却系统主要组件
不同的冷却系统有相对应的冷却组件：风冷系统主要部件为风机，液冷系统主要部件为冷却板。
风冷系统组件：冷却风道、风机、电阻丝
风机的选型直接影响电池包空冷系统的冷却效果。风机的选型要求如下：根据电池的热生成速率确定空气流量；满足每个模块的温升要求；基于系统所需空气流量以及系统的压降曲线选择满足要求的风机。
液冷系统组件：水冷管道、冷却泵、冷却阀、冷却板
冷却板作为电池包液冷系统中最关键的零部件之一，冷却板的选型至关重要。冷却板的选型必须满足如下要求：冷却板的压降必须满足客户要求；冷却水流动的一致性要求；爆破压力要求；冷却板的机械要求；冷却板必须通过振动和冲击载荷测试；冷却板必须满足公差要求以及空间尺寸要求。
电池冷却系统组件生产企业众多，主要部件大多由传统电气企业提供，目前电池管理系统企业及PACK组装企业也有涉及定制化产品的生产。
典型车载冷却方案
1、宝马i3
从动力电池系统角度来看，i3自2013年11月份上市以来，共进行了一次升级，即在2016年电量由22kWh，提升为33kWh，电量提高50%，这一次升级，保持了电池包体积、结构不变。宝马i3的热管理采用直冷方案(也有液冷方案)，制冷剂为R134a。
图表5 宝马i3冷却系统
2、特斯拉
每一辆特斯拉都有一套专门的液体循环温度管理系统围绕着每一节单体电池。“冷却液”呈绿色，由50%的水和50%的乙二醇混合而成。“冷却液”不断地在管道中流动，最终会在车辆头部的热交换器散发出去，从而保持电池温度的均衡，防止电池局部温度过高导致电池性能下降。
特斯拉的电池热管理系统可将电池组之间的温度控制在±2℃，控制好电池板的温度可有效延长电池的使用寿命。
Module之间的水冷系统采用的是并联构造而不是相互串联，其目标在于确保了流进每个Module的冷却液有着相近的温度。
图表6 特斯拉Model S冷却管路
3、日产LEAF
日产汽车公司的LEAF纯电动汽车采用了少见的被动式电池组热管理系统。电池组由192节33.1 Ah的层叠式锂离子电池组成。4节单体电池采用两并两串的连接形式组成模块，48个模块串联组成电池组。
电池组采用密封设计，外界不通风，内部也无液冷或空冷的热管理系统，但寒冷地区有加热选件。LEAF所采用的锂离子电池经过电极设计后降低了内部阻抗，减小了产热率，同时薄层(单体厚度7.1 mm)结构使电池内部热量不易产生积聚，因此可以不采用复杂的主动式热管理系统。
4、通用Volt
通用Volt插电式混合动力汽车使用了288节45 Ah的层叠式锂离子电池。电池组的电气连接可等效为96片单体串联成组，3组并联。
热管理系统采用了液冷式设计方案，以50%水与50%乙二醇混合物为冷却介质。单体电池间间隔布置了金属散热片(厚度为1mm)，散热片上刻有流道槽。冷却液可在流道槽内流动带走热量。在低温环境下，加热线圈可以加热冷却液使电池升温。Volt的电池组内的温度差可控制在2℃以内。
