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低温冷启黑科技 电动汽车也抗冻
时间:2020-12-25 09:24:11

围绕冬季续航和冬季用车等用户关注的问题,北汽新能源工程研究院副院长代康伟携三电团队,给出企业技术解决方案。

低温冷启黑科技 电动汽车也抗冻

冬季新能源车电池有衰减,导致续航里程打折扣,这已为当下大多数新能源车主了解。低温下电池容量为什么衰减?系统可用电量为什么减少?“这与动力电池的工作原理紧密相关”,代康伟解释道,从技术的角度来说,动力电池是通过锂离子在电解液中转移和正负极中嵌入、脱嵌来实现充放电。低温状态下,电池正负极材料活性和内部电解液导电能力下降,内阻增大,工作电流就变小,对外表现为动力电池可用容量的衰减,也是续航里程打折扣原因之一。

那么,低温电池衰减如何改善?行业内普遍做法是通过PTC加热系统(正温度系数很大的元器件)给电池加热,让其处于正常工作状态,最大发挥电池充放电效率。通俗来讲,车端通过PTC加热系统来对冷却液进行加热,加热后的冷却液流入电池热管理流道,就像地暖一样对电池进行升温加热。

为了提升加热速率,减少用户等待时间,北汽新能源除了PTC加热方式外,还有其它新科技。

一是超低温冷启动。据介绍,这项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。简单理解,就是动力电池在低温状态下大部分能量被封存,通过北汽新能源电池速加热技术,利用少部分能量便可以快速及稳定的提升电池温度。二是全气候电池。该技术通过给电芯间镍片通电生热的方式,快速向电芯传热使其升温。

热泵取暖降能耗 实力提升低温续航

冬季除了要确保电池的性能稳定,还需要针对冬季行车中的应用场景——暖风加热耗电大的痛点——提出新的解决方案,以提升整体的续航里程。

“低温里程的提升方法,浓缩两个词就是‘开源’‘节流’,而通过热泵技术提高采暖系统的效率,让1kW电功率能够达到1.5kW甚至2kW的热量,这就是开源的方式。”以αT车的空调功率来计算,热泵通过搬运环境的热量,使得采暖系统效率达到1.3-2.0,节省了30%-50%的空调功耗,相当于里程相比之前多跑5%-10%。

代康伟介绍,常规的热泵系统有一定环境温度的局限性,一般只能适应-10℃以上且效率会随温度降低而降低。而目前比较前沿的技术是CO2热泵,它能做到零下30℃依然可以工作,并且采暖效率比现在高30%以上,续驶里程可以提升15%。目前北汽新能源正在做这方面的技术储备,已经开展了实车测试,并取得了成功。

创新干湿分离热管理技术 多重防护守安全

在改善低温性能的同时,如何保障使用安全?北汽新能源的做法是优质的电芯+高效的电池包成组效率+干湿分离热管理技术。

针对电池安全问题,北汽新能源研发出第4代IBTC电池热管理技术——干湿分离热管理技术,将液冷系统集流管布置在边框型材腔内,额外增加一层密封。即使发生非常严重的碰撞,使液冷系统受损漏液,因为模组和液冷系统分仓设计,又有双层密封,可以避免冷却液泄露引发的绝缘失效问题。

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