宋楠:解析吉利帝豪EV300“动力电池水冷散热”技术

近日,笔者从“好基友”处获得一份《7月份各汽车厂商保险上险量》数据资料。其中吉利汽车7月份车型上险量为78693台,博瑞2750台、博越16148台、帝豪(含汽油车和电动汽车)16336台、帝豪GL6815台、帝豪GS10937台、远景10337台、其余车型上险量略过。其中,吉利帝豪EV300电动汽车上险量为2079台。相对同月份的其他品牌电动汽车优势显著。

帝豪EV300电动汽车于2017年4月上市,续航300公里,并全系标配“动力电池水冷散热和低温预热”功能。较帝豪EV电动汽车在性能和品质上有明显提升。

在2017年8月炎热的北京,笔者将对对帝豪EV300配置的“动力电池水冷散热”功能及实际使用效果,进行深度点评。由于“低温预热”功能只针对零下5摄氏度环境才能自动开启,本文内容仅限于“水冷散热”功能。

中规中矩的内饰,囊括了三幅面多功能方向盘采用头层真皮包裹,质地细腻、握感舒适,提供给驾驶者绝佳的运动握感;

EPB电子驻车制动系统,替代传统的驻车制动系统。通过简单的开关操作来实现驻车制动,极大提升整车舒适性与安全性,起步和停车更方便(具备自动驻车、自动释放和动态驻车等使用模式)。

1、帝豪EV300电动汽车“三电”技术特点:

上图为帝豪EV300动力舱(完全拆除了防尘罩)各分系统细节特写。

红色箭头:驱动电机控制器

黄色箭头:集成了充电器和接线盒的“2合1”小总成

蓝色箭头:电机、电机控制器、“2合1”小总成以及空调系统共用的散热系统补液壶

绿色箭头:动力电池组件专用水冷加温系统补液壶

白色箭头:动力电池水冷加温系统电磁阀体

上图为帝豪EV动力舱各分系统细节特写。

白色箭头:单独设定的充电器和接线盒

红色箭头:驱动电机、电机控制器、接线盒和空调系统共用的散热系统补液壶

上图为拆除部分护板后,帝豪EV300电动汽车驱动电机细节特写。精进科技提供的永磁同步电机,额定功率42千瓦、峰值功率95千瓦、水冷散热、防护级别IP67。

貌似95千瓦(峰值)的驱动电机,换来的是“弱化的动力”降低动力电池对大倍率放电所带来的“衰减”。在电动汽车性能、续航、充电、成本以及全寿命周期动力电池可靠性的最佳平衡的诀窍。

帝豪EV300电动汽车与上一代帝豪EV电动汽车的动力总成集成度有了较大提升。最明显的是,帝豪EV的充电器和分线盒以及驱动电机控制器单独设定。帝豪EV300的驱动电机和驱动电机控制器一体化设定,在减轻自重同时,提升数据反馈信息速度和数据传输量。充电器和分线盒一体化设定,可以将高热量的控制系统,使用一套散热管路伺服,减轻自重同时优化散热效率。

而增加的“动力电池水冷散热和低温预热”功能,可以保证帝豪EV300电动汽车在零下40-20摄氏度,均可以进行快速充电(充电电流根据环境温度和车辆温度自动调节)。

这将是本文重点解读的技术亮点。

上图右侧为帝豪EV300电动汽车的动力电池组件构成简图。搭载的由宁德时代提供的三元锂动力电池组件电量为41度电。

上图为帝豪EV300电动汽车动力舱内防火墙的散热管路细节特写(驱动电机及控制器摘取)。

白色箭头:从专用补水壶引出至动力电池的出水管路的“四通”

红色箭头:动力电池至补水壶的回水管路“四通”

黄色箭头:PTC(陶瓷加热系统)出入水管接头

黄色箭头:为动力电池水冷散热管路伺服的大功率电动水泵

白色箭头:电动水泵至补水壶回水管

红色箭头:动力电池至电动水泵的回水管

上图为动力电池组件散热管路接口细节特写。

宁德时代提供的三元锂动力电池组件,已经在帝豪EV电动汽车配用。而帝豪EV300电动汽车动力电池组件继续由宁德时代提供,并增加了水冷散热和低温预热系统。

红色箭头:回水管

黄色箭头:进水管

白色箭头:快慢充接口至动力电池组件高压线缆接口

蓝色箭头:驱动电机与动力电池关联的高压线缆接口

帝豪EV300电动汽车适配的动力电池组件,三元锂材质的电芯具有容量高、能量密度高、低温性能好等优点。在适配了水冷散热和低温预热系统后,可以让整车在高温和低温环境下,保持动力电池始终处于25-40摄氏度区间。最终目的为保持动力电池不同工况下的使用寿命。

在笔者看来:

2015年上市续航250公里的帝豪EV,作为吉利新能源第1款自主研发的电动汽车。存在着快充电流过低(60安培左右)等问题。

2016年上市的续航300公里的帝豪EV300,作为吉利新能源第2款自主研发的电动汽车。在驱动系统集成化、动力电池散热和预热方面有着质的提升,尤其是快充电流明显提升(根据快充桩功率可以在25-100安培自行适配)。

2、动力电池水冷散热系统运营状态:

在2017年7月-8月北京温度较高的月份,笔者连续多日驾驶帝豪EV300电动汽车,在早高峰拥堵路段和午后最热时段进行试驾。

此次评测并不注重对续航里程,而是要在高温、拥堵工况下,使得驱动电机、控制系统以及动力电池处于满负载工况行驶。

在某日13点地表温度46摄氏度,室外温度34摄氏度,笔者驾驶帝豪EV300电动汽车行驶40公里后,对动力总成和电池组件进行温度记录。

在售的帝豪EV300商品车的动力舱覆盖了一层护板,确实起到美观作用,但是也对散热起到一定副作用。在测试期间,笔者保持量产车状态,在对动力总成进行温度记录时才将护板拆下。

驱动电机控制器上盖(铝合金壳体)温度为47.4摄氏度。

“2合1”控制器总成(充电器和集线盒)上盖温度为44.8摄氏度。

动力电池组件专用水冷加温系统补液壶外壳温度为44.4摄氏度。

电机和电机控制器以及“2合1”控制总成散热系统补液壶外壳温度为45.2摄氏度。

动力舱防火墙固定的动力电池散热试管组件外壳温度为43.8摄氏度。

驱动电机的铝合金壳体表面温度为51.6摄氏度。

在记录帝豪EV300动力舱内各分系统温度同时,吉利新能源北京北方瑞意达4S店技师已经将检测电脑连接到帝豪EV300。准备进入检测系统调出动力电池电芯温度数据。

厂家配发的检测系统分为检测模块和检测软件,配合着手提电脑通过车载端口即可获取不同车型不同分系统的数据。

目前在售的车型分为EV和EV300两个型号,选择了EV300后即可进入二级界面。

通过筛选不同检测目录,可以获得驱动电机及控制单元温度(均为水冷散热)。

红色箭头:驱动电机内部温度为49摄氏度,驱动电机壳体表面温度为51.6摄氏度

黄色箭头:驱动电机控制器内部温度为46摄氏度,驱动电机控制器壳体温度为47.4摄氏度

基本上,驱动电机和控制器内外温度差为1-2摄氏度。

上图为笔者驾驶帝豪EV300电动汽车,空调开启、SPORT模式下行驶40公里后,于午后13时测试的动力电池组件内部温度数据。模组平均温度为31摄氏度、模组最大温度为34摄氏度、模组最小温度为31摄氏度。

这一核心温度数据意味着,帝豪EV300电动汽车,在高温环境下动力电池温度远低于驱动电机以及其他分系统控制总成温度。

根据吉利新能源官方宣称帝豪EV300电动汽车动力电池组件具备两种工作模式,高温冷却和低温预热功能,确保最佳工作状态。

高温冷却功能:

放电模式与智能充电模式,动力电池系统温度高于38摄氏度开启冷却,低于32摄氏度停止冷却。

快充模式,电池系统温度高于32摄氏度开启冷却,低于28摄氏度停止冷却。

匀热模式,当上述两种模式到达关闭冷却温度时,若水温低于关闭冷却温度,则温控系统继续工作,直到一定时间内电池最高温度不发生变化。

低温预热功能:

放电模式与智能充电模式,电池系统温度低于0度开启加热,高于3摄氏度加热停止。

快充模式,电池系统温度低于10度摄氏度开启加热,高于12摄氏度停止加热。

匀热模式,当上述两种模式到达关闭加热温度时,若水温高于加热关闭温度,则温控系统继续工作,直到一定时间内电池最低温度不发生变化。

备注:模组温度也是动力电池温度

实际上,帝豪EV300电动汽车的动力电池“热管理(高温散热和低温预热)”系统,不仅在车辆行驶中介入,还在充电时进主动控制。

笔者有话说:

帝豪EV上市至帝豪EV300上市仅间隔1年,却成为众多车厂第一个推出“标配”动力电池“热管理”系统的续航300公里电动汽车。与其说吉利新能源更懂中国市场,不如说吉利帝豪EV系列电动汽车,符合未来2年中国新能源市场发展潮流。

这也是吉利帝豪EV300电动汽车,上市即获得大范围收割市场销量的源动力。

文/电动GO网主编宋楠

本内容来自汽车之家创作者,不代表汽车之家的观点和立场。
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