[汽車之家 專業(yè)評測] 通過上一期的續(xù)航測試,我們可以了解到,雖然目前的電動(dòng)車在NEDC綜合續(xù)航里程方面都有了質(zhì)的提升,但是在冬季的實(shí)際駕駛中,只要是使用電能作為暖風(fēng)能源的車輛,續(xù)航還是會(huì)因?yàn)榕L(fēng)造成的高能耗造成“續(xù)航打折”的現(xiàn)象。那么看完聊完續(xù)航,接下來的冬季測試項(xiàng)目,由我們汽車之家與中國汽車工程研究院(以下簡稱為:中國汽研)聯(lián)合完成,使用中國汽研自主開發(fā)的專業(yè)設(shè)備進(jìn)行充電測試,來看看這些挑戰(zhàn)本次“冬季實(shí)驗(yàn)室”的車型,在低溫之下的充電表現(xiàn)具體如何?
● 車型回顧
下面我們還是先來簡單回顧一下參與本次“冬季實(shí)驗(yàn)室”的所有測試車型:參與本次測試的共有9款車型,所有車型均搭載了動(dòng)力電池預(yù)加熱系統(tǒng)。
這次參與測試的車輛中,威馬EX5搭載了熱管理2.0系統(tǒng),由一臺(tái)柴油機(jī)(并非柴油發(fā)動(dòng)機(jī),而是類似于燃?xì)鉄崴鞯难b置)作為熱源,為動(dòng)力電池加熱;而其它測試車輛則采用的是由PTC或熱泵作為熱源的熱管理系統(tǒng),由于各自的控制策略不同,電池預(yù)加熱系統(tǒng)的能耗表現(xiàn)也不盡相同。我們正好借助這次測試和中國汽研的專業(yè)設(shè)備,了解各家在動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的加持下,低溫環(huán)境中充電方面的表現(xiàn)如何。需要特殊說明的是,廣汽新能源Aion LX(埃安LX)并未公布其電池容量,根據(jù)車身上的銘牌計(jì)算得出電池組容量為93.09kWh。
● 今年的冷/熱車充電測試,我們關(guān)注什么?
眾所周知,當(dāng)環(huán)境溫度降低,動(dòng)力電池的溫度也會(huì)受其影響,這就會(huì)直接導(dǎo)致動(dòng)力電池化學(xué)活性下降,在使用時(shí)的表現(xiàn)即為電池的充放電能力減弱。
本次“冬季實(shí)驗(yàn)室”,我們不僅在充電過程中對充電電壓、電流以及動(dòng)力電池溫度的變化進(jìn)行關(guān)注,同時(shí)還會(huì)關(guān)注動(dòng)力電池預(yù)加熱系統(tǒng)在低溫環(huán)境下,對電池充電方面的幫助。此外,我們還通過中國汽研的專業(yè)設(shè)備采集的數(shù)據(jù),可以了解電池預(yù)加熱系統(tǒng)的控制策略。
● 我們將怎么做測試?
冷車充電是將車輛在崇禮室外靜置一夜(測試當(dāng)天夜間最低溫度為-9℃),第二天凌晨進(jìn)行充電。熱車充電則是在車輛行駛距離超過200km之后,電池處于溫度相對較高的狀態(tài)下進(jìn)行充電。測試過程中,所有車輛均處于“熄火”狀態(tài),以減少其它用電器消耗電量,對測試結(jié)果造成影響。
只不過美中不足的是,冷車測試當(dāng)天崇禮夜間的最低溫度只有-9℃,但是也能夠達(dá)到低溫測試的條件了。而熱車充電過程中的環(huán)境溫度就比較理想,測試時(shí)達(dá)到了-11℃。
冷、熱車充電測試所使用的充電樁,是位于崇禮市區(qū)內(nèi)的國家電網(wǎng)直流充電樁,其最大充電功率為120kW。在此次測試過程中,我們使用了一個(gè)“秘密武器”——由中國汽研設(shè)計(jì)開發(fā)的便攜式測試設(shè)備,測試時(shí)將該設(shè)備連接于充電樁與被測車輛之間,通過監(jiān)測到的充電電壓、電流和充入電量等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),以及動(dòng)力電池SOC的變化量,從而對動(dòng)力電池可用容量等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和分析。
此次測試主要借助該設(shè)備采集到的數(shù)據(jù),觀察各家動(dòng)力電池預(yù)加熱系統(tǒng)在充電時(shí)的工作表現(xiàn),以及充電過程中,充電電壓和電流是如何變化的。
●冷/熱車充電測試的結(jié)果如何?
○ BEIJING-EU7 2019款 逸尚版
BEIJING-EU7容量為60.225kWh的電池組,電量從30%充到80%的充電時(shí)間為35分鐘。整個(gè)充電過程中充電樁上顯示的動(dòng)力電池溫度最初為3℃,經(jīng)過熱管理系統(tǒng)進(jìn)行加熱以及充電升溫的影響,電池最高溫度的峰值為35℃,但隨著充電功率的下降電池溫度回落,結(jié)束充電時(shí)為27℃。
該車在冷車狀態(tài)下,充電剛剛開始時(shí),由于動(dòng)力電池溫度較低,最初的充電功率穩(wěn)定在19.1kW,充電進(jìn)行了大約25分鐘后,充電功率最高達(dá)到了69.8kW,但是當(dāng)SOC高于50%之后,充電功率開始下降;在電量提升至80%后,進(jìn)入涓流充電狀態(tài),充電功率降至33.1kW;當(dāng)電量超過95%時(shí),充電功率降至更低的水平,以保護(hù)動(dòng)力電池。
通過測試設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)我們可以看出,充電樁輸出電流(I1)要大于動(dòng)力電池輸入電流(I2),這說明在動(dòng)力電池溫度較低的情況下,電池預(yù)加熱系統(tǒng)將充電樁輸出的電流分為兩部分:一部分用于為電池加熱,另一部分則用于充電。當(dāng)電池溫度提升至20℃時(shí),兩者的數(shù)值基本保持一致,此時(shí)電池的溫度已基本滿足正常工作狀態(tài),所以充電樁所輸出的電流基本上全部用于充電。在整個(gè)冷車充電過程中,從充電樁輸出的電能中,3.95%用于動(dòng)力電池系統(tǒng)加熱等。
經(jīng)過1小時(shí)39分鐘,BEIJING-EU7的電池電量從21%充到100%,電池的起始充電溫度為17℃,起始充電功率就達(dá)到了37.5kW,可見熱車狀態(tài)下充電功率在初始階段較冷車狀態(tài)要高一些;充電過程的前半段,隨著電池溫度繼續(xù)升高,充電功率最高達(dá)到了60.1kW,但隨著電池溫度和SOC的升高,充電功率沒有爬升至更高的水平。當(dāng)SOC達(dá)到80%時(shí),充電功率開始大幅下降,電池溫度也隨之回落,充電結(jié)束時(shí)的電池溫度為28℃。
通過中國汽研的數(shù)據(jù)可以看出,雖然電池的充電初始溫度相對較高,但是由于不足20℃,所以充電的初始階段,充電樁的輸出電流(I1)仍大于動(dòng)力電池輸入電流(I2),電池預(yù)加熱系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。當(dāng)動(dòng)力電池溫度達(dá)到20℃時(shí), 兩者呈現(xiàn)出數(shù)值接近的狀態(tài)。雖然,中間出現(xiàn)過兩次兩者存在差異的階段,但是動(dòng)力電池的溫度并未低于20℃,所以基本上處于間隙性地給電池加熱的狀態(tài)。在整個(gè)熱車充電過程中,從充電樁輸出的電能中,有3.1%用于動(dòng)力電池系統(tǒng)加熱等。
對比冷、熱車的充電,BEIJING-EU7在充電初始階段,電池溫度爬升都很快,充電功率也有大幅度的提高,且冷車的充電功率最高時(shí)達(dá)到了69.8kW,還是處于相對較高的水平的。而且,不論在什么狀態(tài)下充電,電池的最高溫度不會(huì)超過35℃,這說明除了加熱以外,BMS(電池管理系統(tǒng))對電池最高溫度的把控還是比較嚴(yán)格的。不過,我們也不能說熱車情況下的充電功率最高只能達(dá)到60kW,畢竟充電功率的大小與當(dāng)時(shí)的電池溫度、SOC以及充電樁的輸出功率都有關(guān)系。
○ 比亞迪宋Pro EV 2019款 高功率高續(xù)航旗艦版
動(dòng)力電池容量為71kWh的比亞迪宋Pro EV在冷車狀態(tài)下,電池電量從30%充至80%用時(shí)44分鐘。充電的最初階段,其充電功率穩(wěn)定在8.5kW,隨電池溫度上升充電功率最高爬升至60.1kW,而電池溫度的上升速度并不快,最終穩(wěn)定在30℃。
由于比亞迪采用了獨(dú)特的高電壓平臺(tái),所以其充電電壓絕大部分時(shí)間都穩(wěn)定在473V。通過對電流的觀察可以發(fā)現(xiàn),該車的電池預(yù)加熱系統(tǒng)雖然也一直處于工作狀態(tài),但是基本上保持著“不溫不火”的加熱狀態(tài),使電池溫度平穩(wěn)上升。
雖然熱車測試的電池初始溫度為7℃,雖高于冷車測試,但是差異并不是特別大,所以充電功率和電池溫度的變化趨勢上,差別也不是很明顯。熱車狀態(tài)下,電池電量從30%充至100%,用時(shí)1小時(shí)17分鐘完成充電。
對比冷、熱車的充電,比亞迪宋Pro EV在充電初始階段,充電功率爬升的比較快,最大充電功率為60kW左右;而對動(dòng)力電池溫度的控制方面,比亞迪做得相對比較保守,首先是電池升溫的速度不是很快,且最高溫度控制在了30℃左右。
○ 廣汽新能源Aion LX 2019款 80
廣汽新能源Aion LX冷車測試時(shí)的電池初始溫度為-1℃,在所有測試車中算是比較低的,但是電池溫度提升速度較快,且充電功率也很快達(dá)到了60.1kW。當(dāng)SOC高于80%后,進(jìn)入涓流充電狀態(tài),電池溫度最高控制在32℃。冷車充電測試中,該車容量為93.09kWh的動(dòng)力電池,電池電量從30%充至80%用時(shí)57分鐘。
從電池檢測設(shè)備檢測到的數(shù)據(jù)來看,充電樁輸出電流一直要大于動(dòng)力電池輸入電流,也就是說電池預(yù)加熱系統(tǒng)一直處于工作狀態(tài)為電池升溫,以保證電池處于較為良好的工作溫度中。
該車熱車測試的電池初始溫度為8℃,溫度不算很高,所以充電時(shí)的充電功率和電池溫度的爬升趨勢與冷車狀態(tài)下大致相同。但當(dāng)充電功率提升至60.1kW后,由于SOC處于較高水平,于是高功率的充電狀態(tài)沒能維持太長時(shí)間。最終,熱車狀態(tài)下,電池電量從49%充至100%用時(shí)2小時(shí)12分鐘。
該車的冷、熱車測試在電池溫度的變化趨勢上基本相同,但是由于冷車狀態(tài)下該車長時(shí)間處于高功率的充電狀態(tài),所以電池溫度最高達(dá)到了32℃。而熱車測試中,由于起始SOC較高,當(dāng)充電功率爬升至高功率狀態(tài)后,但充電即將進(jìn)入涓流充電模式,所以沒能維持很長時(shí)間。
○ 幾何A 2019款 高能超長續(xù)航冪方版
幾何A在冷車狀態(tài)下的電池初始溫度相對較高,達(dá)到了6℃,而且初始的充電功率就達(dá)到了51.1kW;但是還是因?yàn)閯?dòng)力電池溫度較低,不適合大功率充電,BMS在充電開始后不久,便將充電功率拉低至11.3kW,然后通過電池預(yù)加熱系統(tǒng)提升電池溫度,充電功率也隨之慢慢升高。整個(gè)冷車充電過程中最高充電功率為55.9kW,電池最高溫度為35℃。幾何A容量為61.9kWh的動(dòng)力電池,在冷車狀態(tài)下,電量從30%充至80%用時(shí)1小時(shí)04分鐘。
從電流數(shù)據(jù)的曲線圖中可以看出,從冷車充電的一開始,電池加熱系統(tǒng)就處于比較高功率的工作狀態(tài),但是由于電池溫度相對較低的原因,BMS降低了車輛對充電電流的需求,所以電池加熱系統(tǒng)也無法得到大電流繼續(xù)為電池快速升溫。在冷車充電過程中,從充電樁輸出的電能中,有3.75%用于動(dòng)力電池系統(tǒng)加熱等。
該車的熱車狀態(tài)測試還是比較理想的,動(dòng)力電池的初始溫度達(dá)到了29攝氏度,所以進(jìn)入充電狀態(tài)后,幾乎達(dá)到了“馬力全開”的程度,充電功率很快就達(dá)到了61.7kW,而隨著電池溫度的升高和SOC的增長,充電功率隨之下降,以包括電池處于比較安全的狀態(tài)之下。最后,電量從31%充至100%用時(shí)1小時(shí)39分。
該車的冷、熱充電測試,可以說是差異比較鮮明的一組結(jié)果,特別是充電功率的變化趨勢差別非常明顯。可以看出該車BMS的控制策略,在初段雖有大功率的“快充”模式,但是監(jiān)測到電池溫度較低時(shí),還是能夠及時(shí)作出調(diào)整的。
好評理由:
差評理由: