“到了冬天,一开空调,续航直接缩水100公里。”
家住北京的刘先生在今年10月买了一辆纯电汽车,还未入冬之前,刘先生对500公里的续航还挺满意,但是到了冬季以后,随着气温骤降,打开空调供暖后的续航里程,还是让刘先生有点错愕,“怎么会如此费电?100公里的续航直接没有了。”
其实,对纯电汽车冬季续航发愁的不仅仅是私家车主们。一到冬季,在北方生活的朋友们打车时也会有困扰——车里太冷。
“如果不是有乘客,很多司机甚至不开空调暖风。”家住北京的郭先生因为工作需要经常打车,他可以明显感受到司机们冬天的不易,“因为暖风太费电了,为了能多跑一会,多接几单,这些司机在空车的时候,宁可穿着羽绒服,也不开暖风。”
近年来,虽然中国新能源汽车呈现出快速发展的势头,可一些困扰用户的痛点却依然没有完全解决,冬季的车内供暖就是顽疾之一。
在近日举办的理想汽车冬季用车技术日上,理想汽车整车电动产品负责人唐华寅就表示,在冬季续航的下降中,空调消耗占比15%、电池损耗占比10%左右。而且在低温环境下,轮胎等零部件的性能都会改变,导致能耗增加,“-7℃时,轮胎滚动阻力相比常温增加50%、风阻增加10%,驱动系统中润滑油变粘稠导致效率降低2%,以及卡钳和轴承的拖滞阻力也会增加50%。”
为了克服低温环境下带来的暖风和能耗等产品痛点,理想汽车在首款纯电产品MEGA和使用磷酸铁锂电池的增程产品L6上都做了有针对性的解决方案。通过自研硬件和优化算法,从软硬两面同步下手,解决冬季供暖、续航等令用户头疼的顽疾。
MEGA:软硬结合“过冬”
目前,行业内大部分电动汽车针对冬季采暖有两种常规解法,使用最广泛的是PTC(加热器,用于电池或乘,员舱加热的热源产生)直接加热水或空气采暖,简单快速,但要做到兼顾北方较寒冷地区(-20°C)的采暖需求,体积、重量和能耗都会大幅增加;此外也有车企采用热气旁通方案,通过电动压缩机自发热采暖,但这种采暖方式在初始段的制热速度慢且压缩机转速高、噪音大。
为了解决这些弊端,理想MEGA采用了自研多源热泵系统,具备43种模式可以应对全温域多场景下的能量调配。对于低温下空调采暖效果不好的问题,可通过压缩机“自产自销”快速制热:利用空调采暖后温度依然比较高的冷却液快速加热冷媒,激活热泵单元,使电动压缩机产生额外的制热能力。这套方案与行业常规做法的制热能力的对比: 采暖速度更快,峰值制热能力更大。
除了硬件上的创新,理想汽车还充分做到了“软件定义汽车”,通过优化软件算法解决车内暖风系统和续航问题。
例如,在冬季造成进行冷车启动时。由于这种情况多为城市行驶工况,电驱尽管有余热可以供给座舱采暖,但热量并不多。如果热管理架构采用传统方案,电驱余热在向座舱传递时还会同时经过电池,为电池加热。但如果此时电池电量较高,实际上并不需要加热来增加放电能力,那么为电池加热反而成了不必要的能量消耗。
因此,理想汽车在热管理系统的回路中增加了绕过电池的选项,让电驱直接为座舱供热,相比传统方案节能12%左右。
有了更强劲的制热能力做保障,并不代表就一定能有良好的舒适性体验。低温条件下首先要满足整车一排、二排、三排的平等权益,避免一排热的快,二排不热或者热的慢的现象。其次,低温条件下人体四肢的热需求高于躯干,所以脚部空间需求的热量更多。
针对这些问题,在理想MEGA上,理想汽车借助舒适性仿真计算,不断优化整车的风量分配,把一排和二排脚部风量的比例设定在1比0.87,相比于行业内常见的1比0.55、1比0.66,更能让一二排乘客享受到同等的舒适性体验。
克服磷酸铁锂顽疾
许多电动车用户都曾有过这样的尴尬经历:明明仪表盘上显示还有电量,却突然发生失速、甚至“趴窝”的情况。问题的根源在于磷酸铁锂电量估不准,这个难题也已经持续困扰了行业近十年。
磷酸铁锂电量估不准,主要原因是校准机会少。行业内一般采用电池开路电压校准电量。对于三元锂电池,由于开路电压与剩余电量通常呈现一一对应的关系,因此可以通过测量电压来准确估算电量。但磷酸铁锂电池则完全不同,同一个开路电压可能对应多个电量值,导致电量难以校准。
为了解决这一困扰,许多车企建议用户定期将电池充满,用于校准电量。然而,这样的做法并未从根本上解决磷酸铁锂电池电量估不准的问题。特别是对于增程或插混车型,用户的驾驶习惯使得电池充满的机会更少,因此电量校准变得难上加难。
对此,理想汽车自主研发了ATR自适应轨迹重构算法,并率先在理想L6车型上应用。算法能够依据车主日常用车过程中的充放电变化轨迹,实现电量的自动校准。即便用户长期不满充,或者单纯用油行驶,电量估算误差也能保持在3%至5%,相比行业常规水平提升了50%以上,使得理想L6在低温场景下使用时,相比于传统算法放电电量提升了至少3%,让冬季续航更扎实。
对于低温环境造成电池放电能力减弱,纯电续航缩短以及增程器提前启动的问题。
理想推出了自研的APC功率控制算法,通过高精度的电池电压预测模型,实现了未来工况电池最大能力的毫秒级预测。在安全边界内,凭借APC算法,理想L6在低温环境下的电池峰值功率提升30%以上,也将增程器启动前的放电电量提升了12%以上,将冬季的纯电续航进一步提升。ATR算法和APC算法的成功开发,使理想汽车终于拨开了笼罩磷酸铁锂电池的“两朵乌云”。两大算法合力,让理想L6的低温纯电续航提升15%之多。
热门跟贴