保值率

乘用車(chē)輛電控設(shè)計(jì)原理詳解二：電池分組，提高電動(dòng)車(chē)保值率

LY說(shuō)新能源 2020-01-02 11:37

我們知道當(dāng)前的純電動(dòng)車(chē)都是一個(gè)高電壓等級(jí)一個(gè)大電池的電池包。

如果將電壓等級(jí)分成48V系統(tǒng)+一個(gè)高電壓等級(jí)的電池系統(tǒng)。會(huì)帶來(lái)諸多好處。

其中一個(gè)是，電池分組，提高電動(dòng)車(chē)保值率

我們先看一下利用AVL cruise自帶的純電模型在NEDC工況下仿真出來(lái)的功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速曲線圖。如圖一。

圖 1 AVI cruise 自帶標(biāo)準(zhǔn)純電模型NEDC工況下電機(jī)主要參數(shù)曲線圖。

由圖1可以知道電機(jī)在絕大部分時(shí)間內(nèi)功率沒(méi)有超過(guò)15KW，還有負(fù)的功率（即制動(dòng)饋能）。扭矩都在90Nm以?xún)?nèi)。

如果將標(biāo)準(zhǔn)模型改為利用重慶百轉(zhuǎn)公司48V電機(jī)系統(tǒng)（成本在5000+，不含電池）+一個(gè)80KW的高壓系統(tǒng)。使用兩檔變速箱機(jī)械耦合變速器。這種做法成本未知。

這樣帶來(lái)的好處是。48V系統(tǒng)提供了整車(chē)所需的大部分能量。并且48V系統(tǒng)的電池組是可以讓車(chē)主自行購(gòu)買(mǎi)、組合、換電的。

按照目前電池技術(shù)水平，48V電池做到200wh/kg，20kg電池組有4度電，按百公里耗電12度計(jì)算，60kg三個(gè)電池組可以滿(mǎn)足。15KW常功率，50V80A電池工作電壓，需要300A放電，需要4C的電池放電能力。這是目前三元電池能達(dá)到的。

在48V15KW+336V80KW的純電動(dòng)車(chē)A+級(jí)SUV車(chē)型的仿真，將48V電池系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置成50V80A電池單體，每3個(gè)單體一組12度電。這些電池組相互獨(dú)立。最多有12個(gè)單體，4個(gè)電池組。48度電，續(xù)航400公里NEDC。高壓電池組336V，20度電。續(xù)航160公里。

在正常運(yùn)行時(shí)48V電池電量?jī)?yōu)先使用。兩個(gè)電機(jī)同時(shí)回收饋能，優(yōu)先給高壓電池組低倍率充電。高壓電池組大部分時(shí)間只是作為備用電力存在。不參與驅(qū)動(dòng)。對(duì)于日均出行距離少于200公里的車(chē)主來(lái)說(shuō)?？梢悦刻熘粚?duì)48V電池慢充即可。

由于電力電子的驅(qū)動(dòng)器和和電機(jī)的耐久性要比燃油機(jī)要好。當(dāng)48V電池組使用壽命超過(guò)2000次，衰減到額定值75%?？梢钥紤]替換其中兩組最常用的電池組。24度電容量電池在2.4萬(wàn)元。而按24度電的75%最低值計(jì)算是150公里里程，2000次共行駛了30萬(wàn)公里。也就是說(shuō)30萬(wàn)公里電池才需要更換2.4萬(wàn)元。這樣的設(shè)計(jì)可以保證了電動(dòng)車(chē)的保值率。

除了保值率高，雙電壓系統(tǒng)還有下面的優(yōu)點(diǎn)

1 低壓48V電池組足夠安全，可以讓車(chē)主自行換電。解決了電動(dòng)車(chē)的補(bǔ)能問(wèn)題，不再存在里程焦慮和充電難題。

2 低壓48V電池組車(chē)載電容量是可變的，為可以為100~400公里純電里程電量。高壓電池組固定為160公里純電里程電量。每次出行按需配電。

3 高壓電池組選用高功率比電池，制動(dòng)饋能回收和瞬間釋放，快充其性能更好。

4 雙電壓系統(tǒng)相當(dāng)于雙電源。當(dāng)高低壓電池組其中一個(gè)發(fā)生過(guò)載或電池故障，立即切斷該電池組供電，電池不會(huì)崩潰。車(chē)輛行駛不受影響。

5 出行需要補(bǔ)能的時(shí)候，可以快充、換電。當(dāng)電池電量耗盡，選擇快充，或者48V電池組換電?；蛘吒邏弘姵亟M快充、48V低壓換電同時(shí)進(jìn)行。最快15分鐘內(nèi)完成補(bǔ)能。接近加油的便利性。

6 48V低壓電池組使用更小倍率充放電，車(chē)輛能源主要由低壓提供。相當(dāng)于改善了電池組工況，延長(zhǎng)了電池使用壽命。

7 通常，高壓電池組作為固定在車(chē)上的，而低壓電池組是有車(chē)主選購(gòu)。也就是說(shuō)車(chē)主最低只需要購(gòu)買(mǎi)160公里純電續(xù)航里程的電池。當(dāng)長(zhǎng)距離出行時(shí)，車(chē)主通過(guò)租用48V低壓電池組。這樣降低了車(chē)主購(gòu)車(chē)成本。當(dāng)然車(chē)主也可以選擇100~400公里電量的48V低壓電池組，車(chē)主可以按需自行選擇配置。

8 提高單個(gè)48V電池組利用次數(shù)，提高了純電動(dòng)車(chē)保值率。

這7點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)，哪怕是其中任一一點(diǎn)，成為某個(gè)車(chē)企的專(zhuān)利的話(huà)，都能讓車(chē)企在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)立于不敗之地。而這么多優(yōu)點(diǎn)集中于一身的的雙電壓系統(tǒng)，成本并沒(méi)有增加太多。