冬季续航缩水严重,纯电动汽车如何“过冬”?
首先是不得不提的蓄电池问题,蓄电池正常运转,需要适宜的工作环境,最佳温度值是25℃。在0-25℃的范围内,温度每下降一度,蓄电池的电容量就会下降1%;在0℃以下,温度每下降一度,电容量下降会超过1%,如下图所示,当温度降到0℃以下时,电容量下降幅度加大。
其次,大家往往忽略了电动汽车驱动控制器对电量的影响。控制器与电机在匹配与失配状态下,工作效率会相差30%以上,当控制器与电机失配工作时,电机与电控会快速发热同时将电池的有效能量变成无用的热能,导致电量的流失。大部分控制器厂家的做法都是在使用前调整好控制器与电机的参数,确保当下的完美匹配,但是却忽略了电机参数会随着外界温度的升降而大幅度的变化,靠人工调整是无法做到实际意义上的匹配的。据调查,目前市面上一些大型低速车企生产的低速车在冬季的续航里程数相比以往有显著的提高,据车企员工透露,车企使用的为欣联达电控,该电控利用现有的人工智能识别算法,自助优化电机控制器的矢量控制参数,使电控自适应电机参数的变化,做到实时匹配,冬天与夏天工作电流变化小,从根本上解决了因匹配问题而造成电控耗电的问题。
比亚迪唐冬天可以一直强制ev吗?
本来就是实验车!
纯电动车冬季续航为何减半?看这一篇就够了
【太平洋汽车网 技术频道】随着新一轮寒潮天气来袭,对于大多数电动汽车用户而言,不光是续航里程的大幅衰减,开暖风也成为了一种奢侈行为。新能源汽车在冬季续航降低的问题,已经成为了社会性话题,也是影响电动车在北方地区渗透率的重要原因。而在此前中汽测评CCRT的直播活动,中汽中心的专家就电动汽车的低温续航进行了测评解读,以及对减少续航焦虑给出了有效建议。
续航里程的影响因素有哪些?
首先由中汽中心工程院新能源汽车能耗优化项目经理 杨天,带来关于「续航里程影响因素」的专业解读。从续航里程影响因素的树形图中看出,主要包括电池可用能量、百公里电耗以及来自外部影响等三个方面。
尽可能的提升电池可用能量,降低百公里的行驶能耗和附件能耗,以及减少外部影响,才能大幅提升电动汽车的续航里程。
电动车续航测评方法
中汽中心检测认证事业部高级工程师 孙龙,则带来了CCRT关于电动汽车续航测评的流程和方法。基本的测试流程包括车辆的预处理,在一个特定的环境舱中浸车,使车辆各个部件的温度保持一致,以维持在稳定的状态。
然后进行的是目标工况的跟踪,在运行的过程中测量车辆的电流、电压以及车速,而低温续航的测试过程中,空调则开启在制热、外循环和吹脚模式,并保持在20-22摄氏度。此外,如果车内温度首次达到目标温度的时间高于15分钟时,每增加1分钟扣2分,最多扣10分。
最后以低温续驶里程相对常温续驶里程,从而得出低温续驶里程的下降率。
低温续航下降率较高 仍是痛点问题
同时从CCRT电动汽车续驶里程测评结果中看出,这6款测试车型的低温续驶里程平均下降率为39%,其中哪吒UPRO 500的下降率最高,从550km的常温续航里程下降到317km的低温续航里程,下降率为42.4%;比亚迪汉EV的下降率最低,从629km的常温续航里程下降到435km的低温续航里程,下降率为30.9%。
从CCRT测评的电动汽车续航里程中可知,目前电动汽车的常温续航里程能力有了明显的提升,基本处于450km以上。但是低温续航里程下降率仍处在35%以上的水平,其依旧是电动车在日常使用中的痛点问题。
低温续航里程缩减的原因
低温续航里程缩减的主要原因包括空调功耗、电池衰减以及机械损失。其中在低温状态下空调的制热需求功率一般大于城市工况的需求,功率在3kW以上;在典型工况下,某车型的PTC加热器能耗占比更是达到了28.7%。
电池受温度的影响包括可用容量、最大允许放电功率、最大允许充电功率和电池内部单体的一致性。低温环境下电池内阻升高、效率下降,导致电池的容量下降;最大允许充电功率受限,过大的充电功率会增加发生析锂的风险,导致电池发生短路。
电池最大允许放电功率也会降低,车辆的的动力性能也会变差。此外,电池的热管理方案也会影响单体电池的均匀性,温度最低的电芯决定电池的整体性能。
机械损失同样是续航里程缩减较大的一个原因,由于低温导致轮胎橡胶变硬、气压降低,轮胎的滚动阻力变大;润滑油的黏度变大,车辆中的滚动轴承拖滞阻力增加;空气密度增加,空气阻力也会增加。
低温续航控制技术
低温中续航控制技术中,不同的车企多应用的技术方案不同,导致下降率也有较大的差异,其中包括热能回收技术、空调技术以及电池加热控制技术。其中热管理也分为并联模式和串联模式,并联模式则是将电池和电机的热管理进行分开,串联模式则通过一个四通阀,灵活的根据温度条件在串、并联之间进行切换。
由于电动汽车内部没有一个高温热源,所以优化电池的热管理构型,则主要利用电机的余热给电池包加热,其难点在于控制策略的设置以及热管理内部的温度不存在明显波动,再配合热泵技术,热能回收的效益会更加明显。
再一个就是使用热泵空调,其效率为PTC的2.5倍以上;加上在条件允许的情况下使用内循环模式,可以有效的减小制热功率,提升续航里程。
最后是电池加热控制技术,与外部加热相比,内部加热的速度和速率更高,但是内部加热的控制机理会相对比较复杂,包括加热时机的选择,也会影响电池的可能容量。
此外,杨天也针对低温条件下如何提升续航的问题,给车企提出了一些建议。首先是车企得具备多学科耦合的仿真能力,合理管控零部件的技术参数;其次是有效利用各回路的优势,以及工况覆盖的全面性,避免出现空档的路图;最后是充分了解用户的出行习惯,逐步的积累用户的出行数据,优化控制策略,提升用户的体验。
如何判断电动车是否「虚标」?
CCRT还针对电动汽车续驶里程估计准确度方面,开发了特定的数学模型,采集「仪表显示剩余续驶里程和实际剩余续驶里程」之后,得出的确定系数进行比对,从而计算出相应的数值。
CCRT电动汽车测试的车型中,常温下估计准确度表现较为优异,平均准确度达92%;低温估计准确度则不太理想,平均估计准确度仅为66%。
用户如何提升冬季续航?
针对低温续航里程缩减的问题,专家们也给用户提出了几点建议。电池方面,尽可能的避免电池的温度过低,可通过电池预加热功能以及充电插枪的功能进行保温;空调的挡位尽量降低,多使用座椅和方向盘加热进行取暖,可有效降低功耗。
行驶阻力部分,车主需要多留意车辆胎压的变化,使胎压保持在合里的范围,提升车辆的行驶效率;驾驶方面可以使用ECO经济模式,以及强动能回收模式,行驶的过程中避免激进的驾驶习惯,可以合理的降低功耗。
此外,中汽中心的专家也针对网友提出的问题,进行了答复。
Q:为什么CCRT低温下的续航里程测试,选择在零下7摄氏度?
A:首先华北地区冬季的平均气温大约在零下7度左右,尽可能的保证测试的条件与用户实际的使用环境相符,才能真实的表现出车辆的状态。
Q:直流快充会损害电池吗?
A:快充相比于慢充对电池包的损害,或多或少都会大一些,但是对于目前相对成熟的电池管理系统而言,会把这些损害控制在有限的范围之内,所以快充的次数肯定会满足车辆的全生命使用周期。但是从电池的角度来说,浅充浅放确实是最好的一种补能方式。
全文总结
此次活动让用户可以深度了解电动车冬季续航衰减的主要原因,并通过已经发布的6款热门电动车进行数据比对,从而给出减少续航焦虑的一些有效建议。这才是用户通过权威的机构最希望获得的内容,而不仅仅是发布几个成绩而已。
(文:太平洋汽车网 崖雍)
试驾 | 冬季纯电续航里程竟然只打9折?比亚迪海豚低温续航测试
汽车日报 付博
近几年以来,在国内市场上,各个品牌的纯电车型层出不穷,其渗透率和市场占有率不断提高。但放眼整个中国市场,气温寒冷的东三省一直是众多纯电车型无法开拓的“疆土”。
纯电动车型冬季续航衰减是让很多用户头疼的一个问题。乘员舱供暖、电池热管理采暖需求和驱动阻力增加等因素叠加起来,使得纯电动车的低温续航里程缩短。
测试条件与性能表现比亚迪海豚 时尚版
我们本次来到沈阳进行低温续航测试的车型是比亚迪海豚,这是一款诞生于比亚迪e平台3.0旗下的小型车。海豚搭载磷酸铁锂刀片电池,NEDC续航里程拥有301公里、401公里和405公里三种版本。
我们本次试驾的车型为405公里续航的时尚版,综合补贴后售价10.88万元,是全系的次顶配车型。这款车上市已经有一段时间了,所以我们对其外观、内饰不再赘述,直接进入续航测试!
测试在沈阳市内道路及环路进行
测试条件地点:辽宁沈阳
气温:零下10~8摄氏度
车辆模式:动能回收设定为较大回馈,ECO驾驶模式,空调24摄氏度,自动风量。车载两人,无行李负载。
测试工况:城市拥堵路况,城市低速路况、城市快速路况以及高速路况。
环路占据了整个测试路线的绝大部分
测试路线沈阳市的四环路、丹阜高速、二环路以及部分快速路和市内道路,如上图所示,测试车队依次路线共需行驶2.5圈。
动力信息比亚迪海豚搭载最大功率为70千瓦、峰值扭矩180牛·米的永磁同步电机;而骑士版的驱动电机最大功率为130千瓦,峰值扭矩为290牛·米。在续航方面,根据车型版本不同,新车分别配备容量为30.7千瓦时、44.9千瓦时的磷酸铁锂刀片电池。
测试前将行车电脑清零小计里程清零,表显满电续航405公里
空调24摄氏度,风量自动
动能回收强度为“较大”
我们试驾的这台车并非“新”车,它已经行驶了4000余公里。出发时,车辆处于满电状态,此时可以看到其表显续航里程为405公里。我们将小计里程、电耗和行驶时间等数据全部清零,早晨出发时的环境温度为6摄氏度。整个测试过程中,车队均编队行驶。
在低温环境下,为什么电动车的续航会衰减呢?
详细点说,主要是驱动能耗和采暖能耗两部分:
低温环境空气密度变大,造成的空气阻力变大。低温环境传动和滚动阻力变大。为保障低温环境动力电池的活性,需消耗电量为电池进行加热。低温环境乘员舱增加采暖需求。有哪些因素造成了电动车冬季续航缩减
那么想解决这一问题首先要从动力单元入手。比亚迪的“八合一”电动力总成,其动力部件的深度集成可以有效减小系统重量和体积,减少占用空间,降低损耗。同时缩减系统零部件,提高NVH表现。
这款纯电动力系统总成集成了驱动总成(电机和变速器)、电机控制器、PDU(电源分配单元)、DC-DC、OBC、VCU、BMS。通过功能模块的系统高度集成,达到提高空间利用率、减轻重量等目的。
海豚全系标配扁线电机
海豚还配备了比亚迪自主研发的扁线电机。扁线电机的材质是超薄高性能硅钢片,其槽满率提升15%。线包减短,用铜量减少11%,电阻下降22%。通过优化磁路设计降低电机铁损,散热性能有效提升,电机额定功率提升40%,最高效率可达97.5%。
热泵系统也是海豚提升冬季续航的“法宝”之一
另一个提升续航的重要因素是热泵系统。与燃油车相比,纯电动车由于没有发动机本身冷却系统携带的大量热量,所以需要消耗大量电池能量来维持乘员舱采暖及电池温度,导致冬季续航里程衰减。
热泵系统可以吸收空气的热量以降低能耗,但受限于134a冷媒的搬运能力,在零下10摄氏度,热泵的制热效率会大幅降低,甚至无法有效工作。
比亚迪全新e平台 3.0通过将乘员舱、动力电池、电动力总成深度集成的热泵系统架构,使电动力总成的余热回收后为热泵提供辅助热源,这样一来,热泵在零下30摄氏度也能够完全满足乘员舱采暖需求。同时,冷媒直接冷却加热式的电池热管理,减少能量传递环节,进一步提升能量利用效率。
e平台 3.0热泵系统具有单电池加热、单乘员舱采暖、乘员舱采暖+电池加热、单电池冷却、单乘员舱制冷以及乘员舱加热+电池冷却等11种工作模式,几乎覆盖用户所有采暖制冷使用场景。
其在冬季制热工况下能效比(COP)可大于2,具备零下30~60摄氏度的宽温域工作能力。比亚迪官方宣称,e平台 3.0车型的低温续航里程可提升20%左右。
海豚的驾驶体验不错,底盘舒适性表现较好
海豚的驾驶体验值得肯定,这一点在之前的试驾视频和文章中已经说过多次了。需要注意的是,即便在动能回收力度较大的模式下,驾驶员松开加速踏板,车辆的“制动”也是比较柔和的,不会让驾驶员和乘客产生“眩晕感”。
测试结果测试当日共行驶282公里
一天的测试共行驶了282公里,花费7.2小时,平均车速为38公里每小时,这个平均车速属于日常通勤用车的正常标准。最近50公里平均电耗为10.5千瓦时每百公里。
整个测试过程中未高速行驶,即便在高速路上,车速也没有超过100公里每小时,而且高速路段在整个测试中所占的比例较小。
平均车速为38公里每小时
测试所得的平均电耗为10.5千瓦时每百公里
测试结束后,车辆表显剩余电量为21%,剩余可行驶里程84公里,也就是说,在这样的环境和测试条件下,海豚行驶至电量耗光可以行驶366公里,与其“宣称”的405公里续航相比,其低温续航达成率高达90%!
这样的测试结果令人惊喜,但是我们还是要“冷静”看待,毕竟这是在一些固定条件下所取得的成绩,如果气温更低、负载更大、车速更快以及驾驶更“暴力”的话,车辆的续航里程都会受到影响。
不过话说回来,海豚用这样的续航表现证明了其有能力满足以沈阳为代表的广大北方地区用户的需求,沈阳的气温和用车环境基本能代表大部分北方地区了。如果再往北,气温更极端,那最好就不要购买电动车了。
总结本次低温测试的结果证明了诞生于比亚迪e平台 3.0的海豚在冬季用车条件下确实能够有较高的续航“达成率”。根据本次测试也不难推断,即便在更“苛刻”一些的测试条件下,海豚也能有不错的表现,其综合实力值得肯定!
比亚迪的海洋系列后续还将推出多款车型,覆盖各个级别,其电池技术、续航表现都很值得期待。