2019年上海車展,補貼後售價12.95-15.95萬元的江淮iEVS4上市。4個版本的江淮iEVS4,分為355公裡、402公裡和470公裡3個續航裡程設定。
其中,最大續航裡程470公裡版本,搭載江淮華霆生産的66度電電池包,應用21700型NCA(鎳钴鋁)電芯。
四個版本,均匹配相同的最大輸出功率110kW、最大輸出扭矩330Nm的永磁同步電機。需要特别關注的是,江淮iEVS4熱管理系統,由電驅動熱管理系統和動力電池熱管理系統組成,動力電池熱管理包含高溫冷卻和低溫預熱系統。
備注:本文僅對江淮iEVS4電動汽車電驅動和動力電池熱管理技術狀态深度解析。
1、江淮iEVS4人機交互系統設定亮點:
江淮iEVS4的駕駛艙的儀表台采用更細膩的“軟”包裹,橫置的中央顯示屏“内置”了多種APP,以及跟行車能量分配和充電有關聯的顯示項。
在以往銷售的江淮iEV系列電動汽車中,集成了不同版本的能耗輸出狀态信息。在江淮iEVS4能耗顯示項中,駕駛員可以讀取瞬時百公裡電耗、曆史百公裡電耗等信息,還可以清晰獲取驅動電機電量輸出/回饋狀态,以及制冷/制熱空調開啟後的電量消耗數值。
在充電選項中,可以清晰獲取當前續航裡程狀态(動力電池SOC數值),充電電流和充電電壓狀态。
在汽車設定選項中,可手動開啟“冬季電池預熱”功能。在冬季低溫情況下,開啟冬季電池預熱選項後,在動力電池電量充足情況下,可以使用動力電池本身電量,通過PTC加熱熱管理系統冷卻液,為動力電池進行預熱;同時,也可以在充電狀态時,利用充電樁輸出的電量為動力電池内部電芯進行預熱。
江淮iEVS4的動力電池預熱功能,根據環境溫度和電池内部溫度自行激活預熱功能,也可以手動開啟電池預熱功能。這一人性化的設定,目前也僅有少數幾個品牌車型提供。
同時在全液晶儀表上,也設定了電池溫度顯示項(紅色區域),用戶可直觀的了解動力電池的溫度。
2、江淮iEVS4電驅動技術狀态設定:
iEVS4應用的電驅動技術為江淮新能源第3代技術平台解決方案。2010-2013年,江淮第1代技術平台采用分布式風冷散熱電驅動系統,模塊化控制策略,基于燃油車平台的制動和轉向分系統電動化。2013-2017年,江淮第2代技術平台采用分散式液冷電驅動系統,集成化控制策略,具備能量回收的電動化車型平台。2017年至今,江淮第3代平台采用集中式液冷散熱電驅動系統,集成化控制策略,智能化電動汽車車型平台。
圖為江淮iEVS4動力艙内各分系統細節特寫。
紅色箭頭:驅動電機和DCDC“2合1”總成
黃色箭頭:PDU
白色箭頭:OBC
綠色箭頭:“2合1”總成、PDU、OBC和驅動電機散熱循環系統水壺
藍色剪頭:動力電池熱管理系統循環系統水壺
從iEV7S開始,江淮新能源就應用了動力電池液冷恒溫技術,為動力電池适配了完善的熱管理策略。至采用21700型NCA電芯的江淮iEV4S,在動力電池散熱需求進一步降低的前提下,對熱管理策略進行了優化。
白色箭頭:驅動電機 DCDC“2合1”總成
藍色箭頭:PDU(高壓配電盒)
紅色箭頭:OBC(充電機)
江淮iEVS4動力艙内設定了動力電池熱管理系統的PTC、冷卻器以及相關伺服用電子水泵和“3通閥體”。江淮iEVS4的動力電池熱管理系統,由PTC模塊(制熱)和冷卻器模塊(制冷),通過管路和電子水泵串聯成一個完整的循環管路。
動力電池低溫預熱模式:
冷卻液被電子水泵“壓”入通電後的PTC模塊進行加熱,經過加熱後的冷卻液再被“壓”入動力電池總成内部,對電芯進行預熱。與此同時,一組“3通”閥體開啟,将被加熱後的冷卻“壓”入駕駛艙儀表台内“隐藏”着的暖風小水箱為駕駛艙制熱。
動力電池高溫散熱模式:
冷卻液被電子水泵“壓”入水冷闆,與此同時電動空調壓縮機開啟運行,“冷量”經過R134A(制冷劑)傳輸至水冷闆。在來自空調系統的2組管路(R134A)和來動力電池熱管理系統2組管路(冷卻液),都連接至水冷闆并進行“冷交換”。經過冷卻後的冷卻液再被“壓”入動力電池總成内部,對電芯進行高溫散熱。
上圖為江淮iEVS4動力電池總成特寫(後部)。
這由江淮華霆生産的動力電池外殼由塑料(上殼體)和鋁合金(下殼體)構成,内部集成天津力神提供的21700型NCA(鎳钴鋁)電芯。
動力電池總成前端,設定2組高壓線纜接口、2組液态管路接口(黃色箭頭)和1組BMS通信線纜接口。全部管路結構,被一組塑料護闆遮蔽。
上圖為21700型電芯和18650型電芯形制對比特寫。
藍色箭頭:18650型電芯
紅色箭頭:21700型電芯
“18650”一種标準性的锂電池型号,18表示直徑為18mm,65表示長度為65mm,0表示為圓柱形電池。21700型電芯,也依據這一技術标定。
18650型NCA電芯,多用于特斯拉S/X電動汽車。由于特斯拉S/X電動車加速、續航、充電和安全層面的設定極為糟糕。在随後的特斯拉3上使用了改進的21700型電芯。
21700型電芯較18650型電芯單體更大,能量密度更高,意味着在相同體積的動力電池總成内部,可以用跟少的電芯數量(電極焊點),獲得相同或者更長的續航裡程同時安全系數更高。
上圖為江淮新能源某款電動汽車21700型電芯模組技術細節特寫。
排列均衡的21700型電芯,被塑料框架固定,抑制車輛行駛過程中出現的縱向、橫向、水平方向的位移。
模組塑料框架間,圍繞21700型電芯鋪設“偏管”。“偏管”内部的冷卻液與動力艙内PTC和水冷闆串聯的管路接通,已獲得高溫散熱或低溫預熱伺服。
白色箭頭:21700型電芯
紅色箭頭:與其他模組“偏管”關聯的管路接頭
綠色箭頭:“偏管”内部的冷卻液流向
根據車型和動力電池裝在電量不同,模組的形态和模組數量也有所不同。不過為21700(18650)型電芯伺服的“偏管”式循環管路技基礎技術相同。不同的是,根據電芯形式和串并聯差異,“壓”入“偏管”的冷卻液流量、“冷交換”與“熱交換”率有所不同。
上圖為江淮iEVS4動力電池内部技術狀态特寫。
每套21700型電芯模組,都由1條檢測循環管路溫度傳感器和1組高壓線纜壓力保護傳感器構成。為的是,任意1套模組出現溫度或短路故障,都會第一時間将信号傳遞給主BMS,并交由整車控制系統進行判斷和操作。
這一“熔斷”機制,使得江淮iEVS4整車主被動安全性能得到提升。
筆者有話說:
此次合肥試駕江淮iEVS4電動汽車,前後共行駛100餘公裡。對其電驅動技術狀态和尤其重要的動力電池主被動安全設定,有了初步的了解。源于整車層面的動力電池熱管理策略,江淮擯棄了以往電驅動循環管路試駕高壓的政策,采用相對偏保守的設定。沒有搭載“811高鎳”電芯的車型試駕,筆者不能判定其技術安全狀态。不過确定的是同時期上汽、吉利、北汽新能源,在随後車型中依舊沒有适配“811高聶電芯,從根本上就忽略了電池安全一至關重要選項。
本文将在随後推出《宋楠:解析江淮iEVS4高溫工況充電動力電池熱管理策略》
未完待續。。。。
文/新能源情報分析網宋楠
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