[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 隨著新能源的浪潮越來越?jīng)坝�,,車企們在新能源賽道的比拼更為激烈,。如果燃油車時代比拼發(fā)動機、變速箱和底盤,,那么新能源時代則轉(zhuǎn)向了電池,、電機和電控(俗稱三電)。目前國內(nèi)包括長安深藍,、比亞迪,、吉利、廣汽埃安等都在打造具有自己特色的三電系統(tǒng),,這些最新的技術(shù)在完成開發(fā)后都將應(yīng)用在自家的明星車型上,,和各方豪杰同臺競技,。筆者本次有幸與長安新能源的各部門工程師進行了深入交流,,本篇文章將為各位網(wǎng)友帶來長安汽車在新平臺和三電方面的思考,同時也詳細(xì)的向各位介紹應(yīng)用在長安深藍SL03上的三電技術(shù),。
○以電控為大腦,,電池/電機為軀干
鑒于三電系統(tǒng)這種概念畢竟比較專業(yè)(冷門),,所以在詳細(xì)講解之前,先用一段淺顯易懂的圖示給各位做個簡要介紹,。
電控也可以更泛泛的理解成電子電氣架構(gòu),,它相當(dāng)于大腦,雖然硬件部分不多,,但卻是核心中的核心,,電池、電機的管理,,車輛內(nèi)部的智能化,、駕駛輔助系統(tǒng)、車載系統(tǒng)(車聯(lián)網(wǎng))……
所有的這些都可以算電控的范疇,。同樣的電池和電機,,不同的電控是可以帶來不同續(xù)航和駕駛體驗的。
○長安電池設(shè)計簡史
電池是消費者購買新能源車型時,,最常討論的話題,。這同樣也是車企們宣傳的重點,而圍繞的主題無非是安全,、安全和安全,。
長安的電池系統(tǒng)發(fā)展到今天,大約經(jīng)歷了3個主要階段:第一階段為2008年北京奧運會,,當(dāng)時奧組委提出了綠色奧運的理念,,長安也開始為奧運提供新能源車。
第二階段從2014年開始,,此時采用油電兼容的鋰離子電池系統(tǒng),,這就是我們常說的油改電,雖然電池也是平鋪在底盤,,但受車身設(shè)計的影響,,電池的安全性冗余設(shè)計,空間設(shè)計都受到限制,,當(dāng)時很多車型或多或少都會因為布置原因,,影響車內(nèi)空間。
○長安深藍SL03電池包設(shè)計思路
長安深藍SL03目前還是采用了常見的MTP模式,,也就是傳統(tǒng)的電池包設(shè)計,,電芯組成模組,通過590模組的多種組合滿足不同電量需求,。再匹配上BMS,、熱管理等軟硬件,并配合高強鋼,、隔熱材料,、絕緣材料的使用,,形成電池包,最終安裝在底盤上,。
長安工程師們在設(shè)計電池包時,,在滿足正常國家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上增加了柱碰、托底等嚴(yán)苛的結(jié)構(gòu)安全設(shè)計要求,,保證電池在極限情況下的安全性能,。以此保證電芯在側(cè)柱碰時,不會發(fā)生短路和漏液,。
這個防爆閥的設(shè)計,,長安工程師也花了不少心思,首先是內(nèi)部有通過精確設(shè)計的定向排氣流道,,其次,,防爆閥的位置設(shè)計也有講究,位置要最利于排氣溫度降低,,且不對周圍零部件和乘員造成影響,,在實車上,防爆閥位置還有導(dǎo)流罩,,引導(dǎo)噴發(fā)方向,。
○當(dāng)電池?fù)碛邢戎扔X
一提起汽車的主動安全,我首先想到的是AEB,、駕駛輔助等各種與“自動駕駛”相關(guān)的功能,。實際上電池也有主動安全的相關(guān)功能。
為了保證大數(shù)據(jù)預(yù)警的準(zhǔn)確性,,長安新能源團隊還與華為和清華大學(xué)進行了合作,,可以說你買到的每一臺車,只要在使用時,,它的電池數(shù)據(jù)都會做記錄和發(fā)送,,通過大數(shù)據(jù)平臺進行實時監(jiān)控。
后臺也會對電池的使用進行干涉,,比如降低損傷電芯的使用,,后臺會對電池的使用情況進行智能分析,并提前預(yù)判電池可能出現(xiàn)的異常,,同時通知更高知情權(quán)的工程師進行分析,,快速給出處理方案。
○冬天不怕冷,?電池脈沖加熱了解一下
電池除了安全問題備受關(guān)注,,第二個關(guān)注點就來自于冬季使用。比如冬天充電慢,,動力性下降等,。長安工程師們獨辟蹊徑的研發(fā)出一種新型的電池自加熱技術(shù)——高頻脈沖加熱。這個功能很好理解,,就是利用脈沖電流使電池快速充放電,,自己給自己加熱。
看到這里,,了解電池知識的朋友肯定會問了,,這種通過內(nèi)阻生熱的方式,豈不會影響壽命,?實際上,,長安的工程師們在控制脈沖的時候,采用了電機和BMS相配合,,實現(xiàn)隨機高頻率的交流電方向轉(zhuǎn)換,。正是因為電流方向始終在快速變化,所以即使為了升溫速度快采用較大的電流,,也不容易出現(xiàn)影響電池容量的現(xiàn)象,。
總的來說,長安深藍在電池安全,、低溫性能等方面下足了功夫,。在采訪中,我也能真切的感受到長安工程師對安全,、對客戶體驗的重視,,并將這種重視轉(zhuǎn)換到了實際產(chǎn)品上應(yīng)用,就例如前面說到的結(jié)構(gòu)安全設(shè)計,、脈沖加熱技術(shù)等,。
○性能與高效并存的電驅(qū)系統(tǒng)
在燃油車時代,性能似乎都是超級跑車的專利,,而新能源汽車的到來,,確實讓我們普通人體驗到了風(fēng)馳電掣的快感。其中,,電驅(qū)系統(tǒng)起到了重要作用,。
長安的電驅(qū)系統(tǒng)經(jīng)歷了三代的進化,第一代(2015)還是傳統(tǒng)的分體式,,電機,、電機控制器、減速器等零部件都是分開的,,第二代各個系統(tǒng)開始了集成化之路,,電機、減速器等集成為一體,,形成了EDU,,相比分體式設(shè)計,,這種三合一的設(shè)計因為零部件的減少,成本降低了35%,,綜合重量降低了4%,。
下面我們就來具體的了解一下最新電驅(qū)系統(tǒng)的技術(shù)特點。
首先是集成化方面,。第二代只是集成了電機,、減速器電控單元,而最新的電驅(qū)系統(tǒng)實現(xiàn)了電機,、減速器,、控制器以及DCDC、DCAC,、分線盒等更多零件的集成,,以此實現(xiàn)更好的減重。
第二個是電機動力的提升,。新電機采用扁線繞組技術(shù),,其最大功率可達到190kW,峰值扭矩高達320N·m,。
最后就是電機效率的提升,。通過采用低阻的銅排,優(yōu)化控制算法等方式,,電驅(qū)總成最終實現(xiàn)了大于90%的最高效率,。而高效率也意味著對電能的應(yīng)用更加高效,從某些方面講也降低了電量消耗,。
○目前為區(qū)域控制,,中央域控制已預(yù)留
最后,我們來看看電子電控架構(gòu)這一部分,。實際上,,電子電氣架構(gòu)在長安也經(jīng)歷了幾個階段。
以前的時候,,整車控制器比較少,,但隨著新能源車的發(fā)展,智能化功能需求增多,,控制器也越來越多,,如果每個功能都配置一個控制器,那么對整個汽車電子來說將會非常復(fù)雜,。
最初,,工程師們將EPA1平臺分成了5個域,包括車身、動力,、底盤,、座艙以及遠程控制域,在整合過程中,,工程師發(fā)現(xiàn)動力,、車身以及底盤對信號的實時性要求較高,因此長安的工程師們又將這幾部分繼續(xù)進行整合,,重新整合成一個控制域,。
這樣做的好處是能夠提升各功能模塊的響應(yīng)速度,。但問題也是顯而易見的,,如果域控制器死機了,會導(dǎo)致一系列的功能失效,,這對于車輛安全來說是致命的,。
長安當(dāng)然知道這一點,所以在全新的電子電氣架構(gòu)上加入了功能冗余和軟硬件失效應(yīng)對策略,。第一目標(biāo)當(dāng)然是做到不死機,,萬一死機了系統(tǒng)也有相應(yīng)的策略來應(yīng)對,從而確保車輛安全,。
除此之外,,域控制整合,對于廠家來說零部件更少,,成本實際上是降低的,,對于消費者來說也是個利好的消息。
說白了,,軟硬件解耦的好處就是能夠在保持硬件不變的情況下,,通過軟件升級實現(xiàn)功能的完善、優(yōu)化或升級,;或者保持軟件不變的情況下,,對硬件進行更換或升級來提升性能。軟硬件解耦可適應(yīng)智能化的迭代開發(fā)并實現(xiàn)整車的持續(xù)自進化,。
另外,,全車OTA的時間也縮短到3分鐘以內(nèi),并支持遠程優(yōu)化智能控制器,,通信速率也相比當(dāng)前長安的車型提高2000倍,。
○全文總結(jié)
依托于EPA1平臺而來的三電系統(tǒng),解決了很多電動車用戶的痛點,,比如冬季充電慢,、續(xù)航里程短等等,它把長安的電動車水平又提升了一個新檔次。
而長安深藍也不滿足于深藍SL03一臺車的推出,,未來包括SUV在內(nèi)的各種車型已經(jīng)蓄勢待發(fā),,通過本次采訪,我們也感受到長安深藍面對未來的沖勁和期望,,我們也衷心希望有更多的中國品牌能夠勇攀新高峰,。(圖:冷曉陽 唐朝 文/汽車之家 冷曉陽)
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