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宋楠:独家研判吉利“几何 A”动力电池热管理策略(3)

时间:2019-06-06 11:01 来源:汽车之家

“号称东半球最号的电动汽车”的吉利“几何 A”将于2019年4月上市。此前,新能源情报分析网对吉利“几何 A”的外观、内饰和配置做了详细报道。吉利“几何 A”电动汽车拥有两个车型版本,NEDC工况综合续航里程410公里车型;NEDC工况综合续航里程500公里车型。这两个不同续航里程车型,搭载相同的电驱动系统和车型平台。

本文为新能源情报分析网独家发布的研判吉利“几何 A”电动汽车系列组稿之三篇。

1、吉利“几何 A”的电驱动技术:

上图为吉利“几何 A”动力舱(拆除防尘罩)技术状态特写。

蓝色箭头:“2合1”高压配电总成(PDU和OBC)

绿色剪头:驱动电机控制系统

蓝色箭头:伺服电驱动系统散热循环管路补液壶

红色箭头:液态高温散热低温预热循环系统补液壶

白色箭头(左侧):水冷板模块(制冷)

白色箭头(右侧):PTC模块(制热)

吉利“几何 A”适配的“2合1”高压配电系统,以几乎相同的技术状态也被用在帝豪GSe上。反而是驱动电机控制系统和DCDC,在硬件层面进行了小型化和轻量化。

上图为吉利“几何A”伺服动力电池热管理系统和空调系统的水冷板模块(制冷)和PTC模块(制热)细节特写。

空调管路与动力电池循环管路汇总在一起的水冷板模块(橘色箭头),起到“冷交换”作用。空调开启后,制冷剂(R134A)被冷却后,1路向驾驶舱输送“冷量”,1路向水冷板模块输送“冷量”。在水冷板模块聚集的“冷量”与动力电池循环管路冷却液进行“冷交换”。冷却后的冷却液,通过电子水泵向动力电池总成内部循环,为电芯进行散热。

PTC模块(红色箭头)被来自动力电池输出的电量激活,为动力电池循环管路内的冷却液进行制热。被制热的冷却液,1路向驾驶舱输送“热能”,1路向动力电池内部输送热能(为电芯进行制热)。

红色箭头:动力电池热循环管路补液壶

黄色箭头:电驱动系统循环管路补液壶

白色箭头:水冷板模块(制冷)

吉利“几何A”的电驱动系统设定,源自帝豪GSe电动汽车并进行了分系统模块的小型化和轻量化(迭代式进化)。电驱动系统(驱动电机、电机控制器总成、OBC和PDU总成)由散热循环管路伺服(120kPA压力);动力电池热管理系统及驾驶舱空调系统,共用1套循环管路。PTC模块(制热)和水冷板模块(制冷)串联在一个循环管路(35-50kPA压力)。

2、吉利“几何 A”的动力电池热管理策略(常温状态):

通过热成像仪,笔者获取吉利“几何A”电动汽车行驶30公里后(不开启驾驶舱空调和暖风)动力总成热辐射信号。

由上图可见,吉利“几何A”的PTC模块(制热)和水冷板模块(制冷)及连接管路的温度,与驱动电机控制总成、电驱动系统循环管路表面温度产生较小差异。

连接PTC模块(制热)和水冷板模块(制冷)的管路表面温度为24.1摄氏度,PTC模块(制热)表面温度为24.5摄氏度。外界最低温度为8.5摄氏度,电驱动控制模块表面温度约为15摄氏度。

红色箭头:PTC模块(制热)和水冷板模块(制冷)共用循环管路补液壶温度约为20摄氏度

白色箭头:动力舱驾驶员一侧的保险盒温度约为24摄氏度

进一步对比电驱动系统循环管路补液壶和动力电池热管理系统补液壶温度。

红色箭头:电驱动系统循环管路补液壶表面温度约为13摄氏度

白色箭头:动力电池热管理系统循环管路补液壶温度20.8摄氏度。

月7度的温差,或许可以证明,吉利“几何A”在外部温度处于5-15摄氏度,不开启驾驶舱空调(制冷和制热)前提下,动力电池热管理系统仅进行正常的冷却液循环伺服,而不会激活PTC模块(制热)和水冷板模块(制冷)。让动力电池热管理系统,以较低功耗进行正常伺服。

笔者将吉利“几何A”驾驶舱空调制热模式开启,并设定为26摄氏度、2挡出风量、内循环状态。

随即原地“怠速”运行3分钟后,驾驶舱出风口温度提升至44.9摄氏度(最高)。

上图为吉利“几何A”开启驾驶舱空调制热模式后,动力舱各分系统热辐射信号对比特写。

橘色箭头:电驱动系统循环管路补液壶表面温度约为10摄氏度

红色箭头:动力电池热管路系统循环管路补液壶表面温度约为56摄氏度

绿色箭头:PTC模块(制热)表面温度为67.1摄氏度

白色箭头:PTC模块(制热)向驾驶舱输送冷却液的管路表面温度约为64摄氏度

显然,在开启驾驶舱空调制热模式后,PTC模块(制热)第一时间启动,并以动力电池输出的电量为驱动,对管路内冷却液进行加热。

橘色箭头:吉利“几何A”的电驱动系统循环管路主电子水泵

通过这组电子水泵,为串联驱动电机、驱动电机控制总成、PDU和OBC“2合1”总成的循环管路提供高达120kPA压力的循环私服。

在开启驾驶舱空调制热模式,伺服电驱动系统循环管路电子水泵温度依旧处于21.2摄氏度。

当吉利“几何A”驾驶舱空调制热模式开启5分钟后,PTC模块(制热)表面温度提升至70.2摄氏度。然而动力舱内其他不参与制热的分系统表面温度则普遍处于20摄氏度左右。

通过吉利“几何A”未开启空调制热模式,开启空调制热模式,动力舱诸多分系统温度前后对比可知:将来自动力电池输出的非驱动用电量的利用率提升,体现了整车在动力电池热管理策略高效化和多种渠道能量回收并利用手段多样化。

低未开启空调制热模式并行驶(低负载)一段时间后,吉利“几何A”的电驱动系统温度依靠自燃升温提升至20摄氏度左右。

原地“怠速”+驾驶舱空调制热模式开启3分钟、5分钟后,吉利“几何A”电驱动系统循环管路温度依旧保持在20摄氏度左右。

原地“怠速”+驾驶舱空调制热模式开启3分钟、5分钟后,吉利“几何A”PTC模块(制热)持续升温至70摄氏度(最顶点)。然后在驾驶舱仪表台出风口温度保持在45摄氏度(驾驶舱空间温度保持在24-28摄氏度区间),PTC模块(制热)采取间歇性运行模式(启停、启停)以保证温度和电耗处于一个平衡状态。

3、吉利“几何A”的独有的电池技术:

在吉利“几何A”的北京进行深度试驾会上,官方发布了一些动力电池最新技术,并再次确认搭载“811”高镍三元锂电芯的车型将会在2019年9月之后上市。

适配吉利“几何A”的“811”高镍电芯、模组及动力电池总成,由宁德时代提供。由于这组能量密度达到182.44wh/kg的动力电池总成,使用了吉利自行开发的热管理技术并优化布放位置(适配在整车B\C柱间),使得电池总成保证主被动安全前提下进行了轻量化,以此提升能量密度。

较上一代帝豪GSe电动汽车动力电池热管理策略再次提升,吉利“几何A”可以在-30摄氏度至55摄氏度(外界温度)使用,并自行激活动力电池高温散热和低温预热功能。

重要的是,在吉利“几何A”上,增加了全新的“收集滚动部件产生的热能,并导入、存储至热管理系统,力争降低动力电池非驱动用电耗”的技术标定。

笔者有话说:

“既有面子又有里子”,吉利从未放弃电动汽车应该具备的差异化的外观、内饰,电动化的人机交互系统的设定。然而,吉利更注重电动汽车本来应该具备的高效的电驱动技术、保证安全的动力电池热管理策略的精准化。

新能源情报分析网将会在随后,对吉利“几何A”高温环境的充放电兼容性,动力电池热管理策略(高温散热)深度解析。

未完待续。。。

文/新能源情报分析网宋楠

标签: 策略动力电池吉利几何研判

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