■ 測(cè)試人員和器材介紹
車輛測(cè)試向來(lái)不是一兩個(gè)人可以完成,每次測(cè)試都是要一整個(gè)團(tuán)隊(duì)一起合作才能進(jìn)行,此次e950的高寒測(cè)試也是一樣。在黑河測(cè)試基地,我們看到了除了3名電池系統(tǒng)的測(cè)試人員外,還有來(lái)自新能源部門(mén)主要負(fù)責(zé)變速箱標(biāo)定的工程師以及主觀評(píng)價(jià)和耐久測(cè)試的工程師。
這里簡(jiǎn)單介紹一下,上圖2中的CAN指的是(CAN-BUS)總線技術(shù),全稱為“控制器局域網(wǎng)總線技術(shù)(Controller Area Network-BUS)”,在汽車上這種總線網(wǎng)絡(luò)用于車上各種電腦數(shù)據(jù)的傳遞。標(biāo)定軟件就是通過(guò)讀取車上的傳感器數(shù)據(jù)來(lái)分析車輛情況。
在測(cè)試的硬件設(shè)備上,其實(shí)跟燃油版車型基本一致,也是使用特定儀器收集車輛信息,同時(shí)用INCA等軟件讀取數(shù)據(jù),并進(jìn)行分析,下面我們根據(jù)不同的項(xiàng)目會(huì)展示出對(duì)應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)截圖。
■ e950的測(cè)試項(xiàng)目介紹
上個(gè)月底的時(shí)候,上汽在一次的技術(shù)講解會(huì)中對(duì)旗下的混動(dòng)車型的電池進(jìn)行了泡水的實(shí)驗(yàn),讓大家看到在魚(yú)缸里泡了一個(gè)星期水的電池包,其實(shí)內(nèi)部并沒(méi)有進(jìn)水,說(shuō)明電池包的密封性還是可靠的。而單有密封性還不夠,我們還要看看這個(gè)電池包在高寒條件下的性能表現(xiàn)是否符合要求。由于此前e950已經(jīng)做過(guò)全面的高寒測(cè)試,此次主要是對(duì)電池類項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證,所以測(cè)試的項(xiàng)目多是跟電池管理系統(tǒng)(BMS)方面相關(guān)的項(xiàng)目。
● 在-30攝氏度的極寒條件下進(jìn)行冷啟動(dòng)
前面說(shuō)電池包結(jié)構(gòu)的時(shí)候提到過(guò),電池一般是很難完全冷卻的,而測(cè)試?yán)鋯?dòng)的要求是要車輛在-30攝氏度的時(shí)候進(jìn)行冷啟動(dòng),要讓電池也降到這個(gè)溫度,需要在環(huán)境溫度達(dá)到-30攝氏度的情況下冰凍8-10個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間。
由于白天還有各種路試項(xiàng)目要做,所以冷啟動(dòng)一般都是安排在每天的第一個(gè)項(xiàng)目,車輛在冷庫(kù)冰凍了一個(gè)晚上,達(dá)到工程師口中的“凍透”標(biāo)準(zhǔn)之后,工程師就要冒著自己也被“凍透”的風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)入到冷凍庫(kù)里進(jìn)行冷啟動(dòng)的測(cè)試。
當(dāng)然實(shí)際的操作上并不復(fù)雜,先是接線,用電腦讀取電池溫度,達(dá)到-30攝氏度的標(biāo)準(zhǔn)后,工程師就可以進(jìn)行冷啟動(dòng)測(cè)試。工程師要做的就是按下一鍵啟動(dòng)按鍵,看看車輛是否一次啟動(dòng)成功,同時(shí)記錄車輛的各種信息。
我此前也曾參與過(guò)其它品牌的高寒測(cè)試,當(dāng)中也有冷啟動(dòng)的項(xiàng)目,但都是在室外的環(huán)境下進(jìn)行的,這次也是第一次在冷庫(kù)內(nèi)觀察冷啟動(dòng)測(cè)試。給我的感覺(jué)是冷庫(kù)要比室外冷得多,而且冷庫(kù)內(nèi)很容易出現(xiàn)霧氣,戴眼鏡的朋友可以想象一下鏡片結(jié)霜的情況,加上身邊空調(diào)出風(fēng)口的冷氣“呼呼”地在身邊吹過(guò),都更加強(qiáng)化了寒冷的感覺(jué)。
實(shí)話說(shuō),如果是室外-30攝氏度的情況,讓我待半小時(shí)是可以的,但是在這個(gè)冷庫(kù)內(nèi),待5分鐘我都受不了。而我看工程師們?cè)诶锩鎺缀蹙蛯儆谑遣晃穱?yán)寒的情況,從接線、啟動(dòng)、采集數(shù)據(jù)到最后把車開(kāi)出來(lái),都沒(méi)見(jiàn)他們哆嗦的。事后我問(wèn)工程師他們冷不冷,其實(shí)他們也覺(jué)得很冷,但是這對(duì)他們來(lái)說(shuō)就是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ,溫度不達(dá)標(biāo)不行,再冷也要克服。
● 監(jiān)測(cè)行駛過(guò)程中電池狀態(tài)的變化情況
電池的重要性前文已經(jīng)介紹過(guò)了,而如何使用好這些電池就要靠電池管理系統(tǒng)(BMS)來(lái)處理,該系統(tǒng)同時(shí)也具有實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)電芯單體的功能,確保電池使用的安全可靠。此前提到,電池在行駛過(guò)程中會(huì)不斷的進(jìn)行充/放電的工作,然而過(guò)充和過(guò)放都會(huì)對(duì)電池壽命造成影響,所以BMS就是要避免這種情況。
此次高寒測(cè)試的其中一個(gè)項(xiàng)目的就是監(jiān)測(cè)電池電量的變化,這里要了解一個(gè)剩余電量(SOC)的概念,因?yàn)殡姵匕男阅苁怯衫锩骐娦局须娏孔钚〉囊粋(gè)決定的,類似木桶原理,所以監(jiān)測(cè)并控制電池的剩余電量是BMS的一項(xiàng)關(guān)鍵職能。具體到實(shí)際用車環(huán)境中,工程師需要驗(yàn)證的就是在低溫環(huán)境下,遭遇各種比較極端的用車情況時(shí),SOC的變化是否在合理范圍,電池的充/放電電流是否在合理范圍。接下來(lái)我們分三種情況進(jìn)行講解。
1、急加速:考驗(yàn)電池的放電能力
在混動(dòng)模式中,全力加速時(shí)車輛是兩個(gè)電動(dòng)機(jī)都需要電池提供電力,這時(shí)就要考驗(yàn)電池的放電能力是否可以達(dá)到需求。實(shí)際測(cè)試中,工程師從靜止開(kāi)始一直將車輛加速到185km/h的時(shí)速,而電池基本可以保持在130A以上的放電電流,足以滿足加速需求。BMS的電流限制系統(tǒng)可以限制電池放電電流不超過(guò)160A,保證電池不會(huì)因?yàn)檫^(guò)放而壽命縮短或者損壞。
2、急減速:考驗(yàn)對(duì)充電電流的控制
急減速是日常用車經(jīng)常會(huì)遇到的情況,這里面就會(huì)涉及到可能出現(xiàn)瞬時(shí)充電電流過(guò)大(動(dòng)能回收)的情況,這就需要工程師們?cè)诓煌沫h(huán)境下去驗(yàn)證實(shí)際用車時(shí)的數(shù)值是否處在當(dāng)初設(shè)定的范圍內(nèi)。
電池的充電電流其實(shí)跟車輛動(dòng)能回收相關(guān),如果車速越高,那對(duì)應(yīng)的動(dòng)能也就越大,自然會(huì)有更大的充電電流,車輛在高速制動(dòng)的時(shí)候充電電流會(huì)不會(huì)超過(guò)預(yù)設(shè)值,從而對(duì)電池造成過(guò)充的情況,這就需要工程師來(lái)實(shí)際驗(yàn)證了。
在這次測(cè)試的過(guò)程中,工程師一度將車速提高到接近200km/h,然后進(jìn)行全力制動(dòng),迅速把車速降到100km/h,測(cè)試車在高速制動(dòng)的時(shí)候,電池的充電電流會(huì)不會(huì)超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。從后來(lái)實(shí)際的數(shù)據(jù)看,車輛在高速制動(dòng)的時(shí)候,實(shí)測(cè)的電池回收電流持續(xù)在150A-100A的范圍,這是滿足BMS要求的,并沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)充的情況。
3、日常行駛
除了有針對(duì)性的對(duì)一些比較極端的駕駛情況進(jìn)行測(cè)試外,工程師們還要模擬一般用戶日常用車的情況,監(jiān)測(cè)日常駕駛時(shí)電池電量的變化。今天的測(cè)試工程師進(jìn)行了15公里的日常行駛數(shù)據(jù)記錄。
從圖中可以看到,車速不斷在變化,而且比較貼近日常用車情況,而電流也一直在充/放電之間切換,電池的電量一直是在變化之中,但基本維持在20%上下波動(dòng),說(shuō)明BMS對(duì)剩余電量的控制比較到位,能維持電池電量不會(huì)過(guò)低,保證電池的安全和使用壽命。
別以為工程師們的工作在白天就能結(jié)束,其實(shí)在停好車輛后則是另外一項(xiàng)工作的開(kāi)始。白天采集到的數(shù)據(jù)就要在晚上進(jìn)行整理和分析,第二天可以對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)整或者驗(yàn)證。其實(shí)這個(gè)也是汽車行業(yè)比較常見(jiàn)的現(xiàn)象,畢竟市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,廠家推出新車的速度不斷加快,要保證質(zhì)量就需要幕后的工程師們付出更多的努力。
■ 總結(jié)
通過(guò)此次參與榮威e950的高寒測(cè)試,我們可以得出結(jié)論:榮威e950的電池是經(jīng)得起嚴(yán)寒氣候的考驗(yàn)的,無(wú)論是-30攝氏度條件下的冷啟動(dòng),還是在低溫環(huán)境下的行駛,電池的工作情況也是基本符合設(shè)計(jì)要求。
此外由于榮威e950并不能由駕駛員手動(dòng)選擇純電模式行駛,6種驅(qū)動(dòng)模式的切換完全由電腦自動(dòng)完成,所以我們沒(méi)有測(cè)試純電模式的行駛里程在低溫的時(shí)候有沒(méi)有變化?梢哉f(shuō)的是電池管理系統(tǒng)會(huì)在電量低的時(shí)候(如低于20%)就啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)為電池充電,而在電量充足的時(shí)候,適當(dāng)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的介入,讓發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行區(qū)間,達(dá)到最好的燃油經(jīng)濟(jì)性。(圖/文/攝 汽車之家 梁海文)
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