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有關(guān)Model 3和ES6、EU7低溫充電實(shí)驗(yàn)的一些問(wèn)題探討

2020-03-11 00:12:40·  來(lái)源：汽車(chē)電子設(shè)計(jì)  作者：朱玉龍  
　
這幾日，看到中國(guó)汽研北京分院研究組針對(duì)不同車(chē)輛的低溫快充報(bào)告，這里比較了很多款車(chē)，里面有很多的數(shù)據(jù)是有價(jià)值的，但是在測(cè)試過(guò)程中存在一些問(wèn)題，我們總體來(lái)
這幾日，看到中國(guó)汽研北京分院研究組針對(duì)不同車(chē)輛的低溫快充報(bào)告，這里比較了很多款車(chē)，里面有很多的數(shù)據(jù)是有價(jià)值的，但是在測(cè)試過(guò)程中存在一些問(wèn)題，我們總體來(lái)探討一下在未來(lái)充電樁普遍升級(jí)到150kW&350kW以后，在低溫充電中我們需要解決的一些問(wèn)題。 

01  實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)來(lái)源
                 
這里是一組實(shí)驗(yàn)，但是有兩個(gè)發(fā)布渠道（兩組數(shù)據(jù)來(lái)源），汽研北京分院發(fā)布了報(bào)告《低溫環(huán)境下新能源汽車(chē)動(dòng)力電池新能之冷熱車(chē)充電對(duì)比 EU7》《低溫環(huán)境下新能源汽車(chē)動(dòng)力電池新能之冷熱車(chē)充電之Tesla&NIO》，而在汽車(chē)之家和其他媒體報(bào)道里面，有《傲雪凌霜真英雄 冬季實(shí)驗(yàn)室第二季完結(jié)-充電篇—EU7、宋Pro EV、Model 3、威馬EX5等》，出來(lái)的結(jié)果如下：

備注：這個(gè)特斯拉的圖上沒(méi)電芯溫度，按照下面的媒體對(duì)照，這個(gè)溫度是穩(wěn)定在25度

圖1 汽研院的報(bào)告數(shù)據(jù)摘錄 

實(shí)際上，這次實(shí)驗(yàn)涵蓋的車(chē)型比較多，主要的50kwh、60kwh和80kWh都拿過(guò)來(lái)測(cè)試了?；镜膶?shí)驗(yàn)結(jié)果如下，這里的數(shù)據(jù)測(cè)試條件是：冷車(chē)充電是將車(chē)輛在室外靜置一夜（環(huán)境溫度為-9℃），第二天凌晨進(jìn)行充電。熱車(chē)充電則是在車(chē)輛行駛距離超過(guò)200km之后，電池處于溫度相對(duì)較高的狀態(tài)下進(jìn)行充電。 

表1 媒體報(bào)道冷熱車(chē)充電功率和時(shí)間綜述 

看了這個(gè)結(jié)果是不是覺(jué)得我們和Model 3 差異并不大，是不是沒(méi)啥差異？ 

02  問(wèn)題在哪里？
                 
實(shí)際上的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)大部分的電芯都是基于方殼電芯，比如幾何A、GS3、EX5都是使用和EU7同樣的電芯，差異主要集中在加熱系統(tǒng)的差異。而Model 3作為對(duì)照組有一些問(wèn)題： 

- 特斯拉選擇了專(zhuān)用的充電網(wǎng)絡(luò)和兼容的充電網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)不同的方案，在前者配置了自己的專(zhuān)有協(xié)議，也就是說(shuō)在自己的CAN通信下面，可以根據(jù)快充樁的高功率把電芯的溫度拉更高，然后實(shí)現(xiàn)更高功率充電，而基于國(guó)標(biāo)的兼容系統(tǒng)，則把電芯的溫度考慮保持在25度降級(jí)使用 

表2 3款車(chē)的電池配置 

在當(dāng)前的測(cè)試過(guò)程中，特斯拉Model 3的動(dòng)力電池恒溫在25℃，而正常在Super charging 充電樁上面，Model 3的充電功率提升是在電芯溫度達(dá)到26度以后，然后電池的溫度持續(xù)上升，達(dá)到49度，在前后這段時(shí)間電池冷卻系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)。從這個(gè)圖里面，我們可以Model3里面對(duì)于快充的功率是建立在較高的溫度提升上面的。

圖2 在兼容樁和Super Charging 充電樁上的差異 

在Bjørn Nyland做了一些實(shí)驗(yàn)，在持續(xù)的直流充電過(guò)程中，電芯在快充產(chǎn)熱，在一定的溫度范圍內(nèi)之內(nèi)，前后兩個(gè)電機(jī)的溫度不斷提升，不斷產(chǎn)生熱量加熱電池。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在Ionity的350kW的快充樁上做的，所以最高的Model 3的功率可以達(dá)到近200kW，電芯的溫度一直在提升，到峰值的54度。

圖3 電芯溫度快速提升以后，快充功率也在快速提升 

25度下1C充電DCR是這個(gè)數(shù)據(jù)，把溫度拉上去以后，可以把內(nèi)阻進(jìn)一步下降，這個(gè)阻抗的問(wèn)題，我們明天可以重點(diǎn)來(lái)談一下。

表3 特斯拉的1C充電內(nèi)阻

我個(gè)人覺(jué)得，在定點(diǎn)的冷車(chē)其實(shí)是沒(méi)有意義的，因?yàn)闆](méi)有車(chē)主一發(fā)車(chē)就去充電，特別是充電功率提高以后，這里有個(gè)幾個(gè)關(guān)鍵變量，SOC、電芯溫度和車(chē)主達(dá)到充電樁的里程，我們需要智能化平衡這個(gè)數(shù)據(jù)，給出一個(gè)組合效果，合理的利用電池加溫的功能，把溫度拉高然后快充。真正對(duì)決的，是電芯在25-40度的充電功率，而輔助的就是把電池溫度快速拉到這個(gè)最快的區(qū)間所耗費(fèi)的能量和時(shí)間。 
 
小結(jié)：我仔細(xì)把這些報(bào)告讀了一遍，把各個(gè)電流曲線讀了下，其實(shí)可以和我們已知的充電不同SOC和溫度的功率圖譜進(jìn)行比對(duì)。反正這個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出來(lái)的結(jié)果，并不反映真實(shí)的情況，有點(diǎn)誤導(dǎo)的意思。等你把車(chē)放歐洲去，在150kW的充電樁上看看，就有很大的差距了，之前往高能量和高里程發(fā)展，后續(xù)快速速度30%-80%的時(shí)間勢(shì)必是一個(gè)核心考量因素。
 
 
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