[汽車之家 技術(shù)] 在2019年3月份,,中國(guó)新能源車市場(chǎng)早已相當(dāng)火爆,,“常青樹(shù)品牌”一汽-大眾也終于為中國(guó)市場(chǎng)帶來(lái)了寶來(lái)·純電,、高爾夫·純電兩款純電動(dòng)車型,。與燃油車型不同,,部分電動(dòng)車存在的電池安全問(wèn)題讓消費(fèi)者望而生畏,;有了前車之鑒,目前絕大部分產(chǎn)品都將“電池安全”問(wèn)題放在了相當(dāng)?shù)母叨�,,大眾品牌�?dāng)然也不例外,,今天要分享的即:大眾電動(dòng)產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)有多高?
● 寶來(lái)·純電,、高爾夫·純電
由于我們今天電池安全部分的分享主要是以一汽-大眾寶來(lái)·純電,、高爾夫·純電兩車為例(邁騰GTE的動(dòng)力電池組技術(shù)相同),所以不妨讓我們先回顧一下兩車的基本信息,。同時(shí)在兩車亮相的第一時(shí)間,,我們也對(duì)寶來(lái)·純電、高爾夫·純電以及朗逸純電進(jìn)行了試駕體驗(yàn),,感興趣的朋友可以移步:《換“芯”重來(lái) 試寶來(lái)/高爾夫/朗逸純電》,。
『寶來(lái)·純電』
『高爾夫·純電』
外觀、內(nèi)飾設(shè)計(jì)部分不用多說(shuō),,兩車與各自的燃油版車型保持了高度一致,,作為“國(guó)民車型”,相信大家對(duì)寶來(lái),、高爾夫也再熟悉不過(guò)了,。動(dòng)力系統(tǒng)以及動(dòng)力電池部分,,兩車采用了同樣的配置,搭載最大功率100kW(136Ps),,最大扭矩290N·m的電機(jī),;電池部分,配備容量為37.2kWh的三元鋰電池組,,能量密度為為121Wh/kg,,官方給出的兩車NEDC續(xù)航里程均為270km。
● 穿著“金鐘罩”的電池包
首先要說(shuō)明的是,,一汽-大眾寶來(lái)·純電,、高爾夫·純電兩款產(chǎn)品采用了相同技術(shù)、相同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力電池組,,所以兩車在電池安全性上表現(xiàn)一致,。兩車均搭載了來(lái)自于寧德時(shí)代的方形鋁殼電芯,12個(gè)電芯組成一個(gè)模組,,每輛車配備16個(gè)模組,。
大眾兩款產(chǎn)品采用了籠式高強(qiáng)度車身骨架,這是保護(hù)乘員的重要措施,,同時(shí)也為車輛發(fā)生碰撞時(shí)的電池安全提供了基礎(chǔ),。而在更直接影響碰撞安全的電池包結(jié)構(gòu)部分,大眾采用雙層焊接的高強(qiáng)鋼板打造了框架式結(jié)構(gòu),,電池包底護(hù)板當(dāng)然也是不可或缺的,;據(jù)官方介紹稱,電池包殼體總重量已超過(guò)90kg,,之所以犧牲輕量化就是為了更大程度保證電池包的堅(jiān)固,、耐久性能。
BMS(電池管理系統(tǒng))是整個(gè)電池系統(tǒng)的大腦,,它不能“癱瘓”,,大眾使用了自家研發(fā)的BMS系統(tǒng),常規(guī)功能包括主動(dòng)安全防護(hù),、故障診斷,、實(shí)時(shí)監(jiān)控電池安全、主動(dòng)干預(yù)等,;不過(guò)讓大眾引以為豪的還是其安全級(jí)別高,,官方稱該BMS硬件平臺(tái)達(dá)到了芯片安全級(jí)別的ASIL D級(jí)別。
ISO26262標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)程度對(duì)系統(tǒng)劃分了由A到D的安全需求等級(jí),,該等級(jí)根據(jù)S(嚴(yán)重性),、E(發(fā)生概率)、C(可控性)進(jìn)行評(píng)價(jià),;簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),,ASIL級(jí)別越高,,就伴隨著越苛刻的安全需求,當(dāng)然,,硬件開(kāi)發(fā)流程的需求也將隨之增強(qiáng)。ASIL分別A,、B,、C、D四個(gè)等級(jí),,按官方的說(shuō)法,,ASIL D級(jí)意味著B(niǎo)MS硬件的耐久性會(huì)非常出色,失效概率很小,。
● 高壓電,!小心危險(xiǎn)
除了電池包本身的安全配置,避免高壓電系統(tǒng)對(duì)用戶造成危險(xiǎn)也是安全技術(shù)的重點(diǎn)之一,。在用車部分,,讓用戶意識(shí)到高壓電的存在是每輛電動(dòng)車都需具備的設(shè)計(jì),比如橘黃色的高壓線束,、警示標(biāo)簽等措施均屬于該類設(shè)計(jì)范疇,。
其次,即便用戶無(wú)意觸碰到具有高壓電的區(qū)域,,大眾也采用了一些措施來(lái)盡量避免危險(xiǎn),,比如增強(qiáng)各線束接口的密封程度、絕緣材料的應(yīng)用,、發(fā)生意外時(shí)自動(dòng)切斷高壓系統(tǒng)等等,。官方表示,國(guó)標(biāo)對(duì)類似問(wèn)題設(shè)定了20個(gè)安全類別,,而大眾將其增加到了46類標(biāo)準(zhǔn),,這也是在安全上超過(guò)國(guó)標(biāo)的表現(xiàn),。
在充電時(shí),,漏電保護(hù),、過(guò)流/過(guò)壓保護(hù),、欠壓保護(hù)等安全措施在電動(dòng)車上是比較常見(jiàn)的,。除此之外,,大眾還為充電保護(hù)加入了電源接地狀態(tài)監(jiān)測(cè),,若充電樁接地狀態(tài)不佳,,存在安全隱患,,車輛將拒絕充電以保證安全,;再比如為避免充電溫度過(guò)高而發(fā)生自燃等事故,大眾加入了電壓插頭,、充電插座等部分的溫度監(jiān)測(cè),。
除上述所說(shuō),,大眾還為純電動(dòng)車型配備了防雷擊保護(hù)、絕緣電阻檢測(cè)等項(xiàng)目在內(nèi)的共10項(xiàng)充電防護(hù)措施,,在車輛充電過(guò)程中盡可能保證安全,。
● 電芯/電池包的安全測(cè)試是重中之重
大眾工程師介紹稱,電池部分需要進(jìn)行從零件到系統(tǒng)的逐步檢驗(yàn),,即電芯測(cè)試合格后進(jìn)入電池模組測(cè)試,,模組測(cè)試合格再進(jìn)入電池系統(tǒng)測(cè)試。整體來(lái)說(shuō),,每個(gè)部分的測(cè)試都包含了性能測(cè)試,、壽命測(cè)試、耐久性測(cè)試以及安全測(cè)試,。
在安全測(cè)試部分,,比如模組需經(jīng)過(guò)針刺試驗(yàn)、短路試驗(yàn),、過(guò)充試驗(yàn),、擠壓試驗(yàn)、海水浸泡,、沖擊試驗(yàn),、振動(dòng)試驗(yàn)、跌落試驗(yàn),、存儲(chǔ)試驗(yàn)以及循環(huán)壽命試驗(yàn)在內(nèi)的10項(xiàng)流程,。而電池包則需要經(jīng)歷多達(dá)184項(xiàng)的安全試驗(yàn)、單塊電池包8項(xiàng)序列試驗(yàn),;下面我們就主要分享一下大眾電池包的安全測(cè)試是如何高于國(guó)標(biāo)的,。
先以灼燒試驗(yàn)為例,該試驗(yàn)?zāi)M了車輛外部失火的情況,,國(guó)標(biāo)灼燒試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為70秒左右,,大眾將測(cè)試時(shí)間延長(zhǎng)至130秒(將電池包放在烈火上灼燒70秒,后推送隔熱板繼續(xù)燃燒60秒),,電池包試驗(yàn)后需外部無(wú)明顯形變,,內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)損傷。
機(jī)械沖擊試驗(yàn)部分,,試驗(yàn)?zāi)M了車輛行駛中的顛簸,、碰撞;國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定沖擊方向?yàn)閱蜗驔_擊,,每個(gè)方向的沖擊次數(shù)為3次,,而大眾則從±X、±Y,、±Z軸的前后,、上下,、左右6個(gè)方向進(jìn)行驗(yàn)證,每個(gè)方向沖擊次數(shù)為6次,,且沖擊加速度高于國(guó)標(biāo)的25g,。
再比如模擬了車輛遭遇碰撞,電池包被刺穿的針刺試驗(yàn),,大眾會(huì)用一定直徑的鎢針以一定速度穿透模組中首個(gè)電芯厚度的90%,,檢驗(yàn)電池包和BMS電池管理系統(tǒng)的綜合溫控能力。官方稱,,一般針刺試驗(yàn)對(duì)電芯進(jìn)行,但大眾還加入了電池包針刺,,這是國(guó)標(biāo)所不具備的試驗(yàn),。
此外,超過(guò)國(guó)標(biāo)時(shí)間9倍的E-MAST多軸振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M了不同路況,,以溫度變化模擬四季變遷,,并對(duì)電池包進(jìn)行連續(xù)充放電,以檢驗(yàn)其耐久性,。諸如此類測(cè)試,,大眾標(biāo)定了多個(gè)高于國(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn);按大眾的說(shuō)法,,這是高于國(guó)標(biāo)且兼顧國(guó)標(biāo)的,,這也就是“VW標(biāo)準(zhǔn)”。
● 精準(zhǔn)續(xù)駛里程計(jì)算
聊了安全,,我們?cè)倭狞c(diǎn)更接地氣的,、與日常駕駛更息息相關(guān)的,比如精準(zhǔn)續(xù)駛里程計(jì)算,。該功能即剩余續(xù)航里程實(shí)時(shí)顯示,,但據(jù)官方介紹稱,與一般車型不同的是,,大眾這套計(jì)算邏輯更復(fù)雜,、內(nèi)容更詳細(xì)且顯示結(jié)果相對(duì)更準(zhǔn)確。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),,該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)電池剩余電量、電池溫度,、實(shí)時(shí)能耗以及上次駕駛習(xí)慣等等因素來(lái)綜合考量剩余續(xù)航里程,。這套算法細(xì)致到什么程度呢?比如奧迪e-tron也具備剩余續(xù)航實(shí)時(shí)顯示功能,,若車輛開(kāi)啟空調(diào),,系統(tǒng)將提示“關(guān)閉空調(diào)后的潛在續(xù)航里程”,;但大眾在純電動(dòng)車型上應(yīng)用的這套算法將精確到:后視鏡加熱損耗的續(xù)航里程、座椅加熱損耗的續(xù)航里程等等各用電器的狀態(tài)及對(duì)續(xù)航里程的影響,。
除了算法細(xì)致外,,大眾稱這套系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)頻率高達(dá)10ms/次,也就是近乎做到了真正的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),、實(shí)時(shí)顯示。在溝通會(huì)上,,大眾官方還給出了車輛測(cè)試時(shí)生成的曲線圖,,但遺憾的是官方不允許拍照,所以無(wú)法展現(xiàn)給大家,;根據(jù)官方給出的結(jié)果來(lái)看,,這套計(jì)算邏輯帶可以做到表顯剩余續(xù)航里程與實(shí)際行駛的里程很接近。
聊到精準(zhǔn)續(xù)駛里程計(jì)算時(shí),,官方還列出了一張“國(guó)外某品牌高檔電動(dòng)車”,、一張“國(guó)內(nèi)某品牌電動(dòng)車”的表顯續(xù)航-實(shí)際行駛里程曲線圖,僅從官方列出的表格來(lái)看,,大眾這套計(jì)算邏輯的準(zhǔn)確性比較可觀,。不過(guò)要說(shuō)明的是,插電式混動(dòng)車型的純電續(xù)航里程較短,,所以這套邏輯還是主要應(yīng)用于純電動(dòng)車型,,目前就是寶來(lái)·純電,、高爾夫·純電,。
最后在低電量管理系統(tǒng)部分,大眾也做了相關(guān)介紹,。當(dāng)車輛剩余續(xù)航為50km時(shí),,系統(tǒng)會(huì)將駕駛模式自動(dòng)切換為ECO模式,此時(shí)用戶還可手動(dòng)將駕駛模式切換為Normal模式,;當(dāng)剩余12%SOC時(shí),,Normal模式不可啟用,駕駛模式只可選擇ECO和ECO+,;剩余8%SOC時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)切換為ECO+模式。
直至電量過(guò)低時(shí),,車輛無(wú)法正常行駛,,但出于安全考慮(防止車輛在道路中間饋電,造成事故),,電池還將留有兩次啟動(dòng)車輛的能力,,車輛還可挪動(dòng)3-5米。同樣是在車輛剩余電量過(guò)低時(shí),,大眾還設(shè)置了KICKdown操作策略,,即車輛低電量時(shí)也可完成急加速超車動(dòng)作,從而避免一些危險(xiǎn)行車情況,。
總結(jié):
總結(jié)一下,,其實(shí)除了高于國(guó)標(biāo)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)外,大眾還開(kāi)發(fā)出了很多人性化的系統(tǒng)計(jì)算方法,,消費(fèi)者能擁有更便利的用車生活,。而且除了今天我們分享的內(nèi)容,大眾還介紹了一些關(guān)于插電式混動(dòng)系統(tǒng)的邏輯,,邁騰GTE所搭載的動(dòng)力系統(tǒng)就是例子,這部分內(nèi)容我們會(huì)在11月22日開(kāi)幕的廣州車展期間連同邁騰GTE一起和大家分享,,敬請(qǐng)期待,。(文/汽車之家 尤冬青)
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