电动车再也不怕冷了!北汽集团新能源汽车极寒技术群测试成功

新浪汽车讯 2020年1月19日,“北汽集团面向冬奥环境新能源汽车极寒测试”于内蒙古牙克石试验场举行。在极寒环境中,北汽集团向众人展示了新能源汽车极寒技术群的成果,也将消除寒冷地区的消费者对新能源汽(尤其是电动车)存在的使用顾虑,电动车再也不怕冷了!

缘起冬奥会 惠于消费者

2017年,由北理工牵头、北汽新能源和北汽福田参与申报了市科委“面向冬奥环境的纯电动汽车关键技术开发及示范应用”项目。该项目将为2022年冬奥会纯电动车辆的冬季性能、冬季场景示范运营奠定重要的技术保障。2017年以来,在北京市科委的支持下,由北京理工大学孙逢春院士牵头,整合北汽新能源、北汽福田、北理工、郑州宇通、湖南华强、盟固利等研发资源,北汽集团开展了针对极寒条件下的一系列新能源汽车整车关键技术的研发测试,在经过3年的努力后,目前该项目已经处于结题验收阶段。

同时,极寒技术群也将惠于消费者,其能够切实解决极寒环境下电动车的充电困难、无法启动以及续航里程骤减等痛点问题。北汽新能源目前已完成了基于Arcfox品牌N60搭载全气候电池的整车设计,而据悉这款新车将于2020年8月上市。

极寒环境验收

本次极寒测试是2017年以来的第三次,也是针对整体极寒技术群进行的“收官”测试。测试现场,北汽新能源的2辆乘用车、北汽福田的4辆大巴车针对车辆在极寒环境下,动力电池无法进行正常充放电的问题,现场进行了电池温升试验。6辆车在零下30度的环境下,放置超过48小时后,进行了超低温冷启动测试和超低温热泵空调测试。现场通过连接测试车辆的大屏幕,大家观测到了动力电池电芯温度由零下18度,以7℃/min的速度,在很短时间内迅速升温至零度以上,并成功进行了启动。同时,试验车辆搭载的热泵空调也正常平稳运行,现场测试取得圆满成功。

极寒技术群简介

此次北汽集团针对极寒环境研发的系列技术,包含了驻车保温、远程充电保温、电池速加热、矩阵闪充、低温行车能量自适应、能量智能回收、超低温热泵空调系统等一系列极寒技术,可以有效提升新能源汽车在极寒条件下的运行状态,提高低温下的整车续航里程和充放电能力。经过这样的技术“加持”,未来新能源汽车将从容面对极寒低温的环境,突破新能源汽车在严冬时的续航里程衰减痛点。

以下为该技术群的7大主要技术简介,如果您不感兴趣也可直接跳至我们在后面总结的技术群最终实现的效能。  

1、驻车保温

通过保温隔热材料,使得电池系统-10℃低温环境降温速度降低9%,即保温时长提高10%。客户两次用车间隔内,基本可以保证电池系统温度仍保持在适宜温度范围内。

2、远程充电保温

当车辆接到充电桩进行充电时,会先判断电池系统此时温度,如果电池系统温度不满足预设条件时,充电桩充电电流会先用于电池加热,使电池系统温度回升到合理的温度区段内,再进行充电。充电结束后,如果充电枪和车辆未分开,则将持续监控电池系统温度,从而将电池系统温度时刻保持在最佳状态。当环境温度低时,电池降温快,充电保温功能会造成重复加热造成充电电量损失和费用增加,所以进一步开发了远程充电保温,用户可以在行车前启动充电保温,对电池进行预热,从而满足了用户行车需求,又节约了充电费用。

3、矩阵闪充

矩阵闪充技术是在精确识别安全充电边界的前提下,根据电池系统SOC和温度,选择最优充电时间和充电速度,实现充电容量最优化,寿命影响最小化,可以满足-20℃到55℃的充电温度范围,大大拓宽了电池充电范围。

4、电池速加热

该行业独家速加热技术原理是利用低温下电芯内阻增大的特性,通过高频大电流脉冲充/放电实现快速加热效果,电池系统温度升温可达到2℃/min,与传统PTC加热方式比,由于电芯内自发热,温度一致性更好。电池系统也因而可以工作在适宜的环境温度中,实现更高充电效率和不缩水的低温续航里程,达常温续航里程的90%以上。

5、低温行车

当车辆在行驶过程中由于环境温度低,电池系统散热较其他季节快。通过加热片或者WTC加热方式快速加热电芯的功能,提高电池系统低温放电功率和容量。

6、智能回收

智能回收包括三大技术:智能单踏板控制技术,通过单脚控制油门,即可完成加速、减速、甚至刹停,减轻驾驶疲劳同时,实现最大化的能量回收;智能制动意图识别技术,通过对制动需求的精准解读,实现机电协同优化,优化制动体验的同时,实现最大化的能量回收。以EX3为例,可节能10%以上,每行车500km节省6度电;智能动态回收技术,根据电池及附件状态,动态调整电池能量回收边界,实现最大化的能量回收。基于此EU5回收率达到25%。

7、超低温热泵空调系统

通过优化系统方案,将热泵的适应环境温度从-10℃下探至-25℃,低温续驶里程可进一步提升10%以上,有效缓解电动车低温续驶里程大幅下降的困境。

最终实现目标

1、保证低温续航里程:实现以较小的能耗(5%)带来和常温环境下接近的续航效果;

2、空调效能大幅提升,能耗降低:是常规热泵空调效率的4倍;

3、综合整车控制,提升整车效能:在全气候下,以最优化智能控制电池温度、充电功率以及能量回收系统,以达到电池效能和寿命最优化。

总结

对于新能源汽车厂家来说,称三电技术为“命根子”是毫不夸张的,在这个新能源技术快速发展但又不乏瓶颈的时候,每一项新技术都将引领一个新的时代。此次北汽集团新能源汽车极寒技术群的测试成功,不仅为2022年冬奥会纯电动车辆的冬季性能、冬季场景示范运营奠定重要的技术保障,更是为广大东北、内蒙古等高寒地区消费者带来了福音,也为新能源汽车的推广增添了助推剂。

(责编:朱玉翔)

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