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新能源车的命脉

        发布时间:2019-02-06 17:38        编辑:一分PK10

:新动力汽车,格外是那些寄予电池组供电,电动机驱动的纯电动车们,它们在结构上和激进动力车型有着尤为大的判袂。对付纯电动车来说,三电细碎是这种车最核心的,也是干系到包孕寿命、屈从、衰减等各方面浮现的最需要的一环。

当然相对于燃油车那复杂的动力琐屑更容易,但纯电动车的三电零碎异样有非常深邃的学问,在第二天这篇科普文章中,我打算先给各人介绍纯电动车三电体系中最烦复,调校启迪难度最大,也是最受人存眷的PMS,即电池规划琐屑的事理和技能难点。

规避电池谈PMS等于耍泼皮

起首先容一下纯电动车上的三电细碎都是啥。三电系统分为电池、电机和PMS三大模块。而PMS,全称Power Management System,直译为能量打点细碎。其实PMS系统的真正用场,是对整个三电细碎进行统一打算。但PMS要管的两大模块,一个机电一个电池,电机是没甚么好管的,不过即是通电,管制变频器,改变一下电流之类的简单参数,一个小小的单片机就能够OK,用不着PMS出马。PMS真正要管的,是电池组。

在说PMS曩昔,首先人人要知道电池组的一些特性。此刻不管是特斯拉用的那种圆柱形18650电芯,还是其他厂家用的封包型电池,他们本质上凡是锂电池,和你手机里的那个没啥鉴别。锂电池自身是一种尤其易燃易爆的杀害物品,很容易就会鼓包起火爆炸,那为甚么会何等?

我们先从最根基的原理劈头提及,电池的结构其实很简单,正负极,里面是一些极性为正的锂离子,正负极之间有一层膜挡着,这层膜叫SEI膜,SEI膜阁下另有一层电解液(常见的电池挂了,流进去的那些水就是电解液)。

任务原理也很容易,锂离子就像咱们人一样,也是有家的,它们的家等于正极,但呆在家没法发明价值成立社会主义新时期啊,于是就需要充电,充电等于把锂离子从家里赶出来,强制他们跑到公司(负极)去,当全部锂离子全都“上班”了,那末这个电池,就算充满电了。

但正如大家下了班就赶紧往家赶一样,锂离子“歇班”之后,也仓皇忙忙冲回他们的家,这就是放电,由于离子们切实是思乡心切,放电一般都会陪伴着很大的能量释放,这等于为何电池能提供能源了。

但跟人一样,天色太冷了,相等一部分锂离子就会懒癌发作,呆在家可以呆在公司不肯意动,同时天色冷了,就像目下如今的行业酷暑一样,公司要裁员要精简领域,原来能坐100个锂离子的公司,因为太冷,那会就只能坐50整体了,那剩下的50人咋办呢?只能回家了。这等于锂电池冬日为啥会电量缺失。那么天色太热呢?正如我们人类在夏天火气大容易起火一样,锂离子也会,所以,温渡太高,电池就很容易烧起来。

电池为什么会起火?

大多数纯电动车起火,但凡发生在充电,尤其是快充阶段,为什么?后头说到,充电其实即是离子在电池内部的互相迁徙。假定充电速率慢,而那张兼并膜品质过关的话,这不会发生任何标题。但标题问题,就出在快充阶段。

所谓快充,其实根本没有甚么高武艺可言,无论是你手机电脑的快充可以是电动车的快充,凡是基于一个很简单的原理:加大充电电流或电压(或同时加大),直接进步充电功率。但对付电池来讲,不论是加大电压照样加大电流,本质都是让离子迁移速度加速。这时候刻问题就来了。

离子运动速率越快,就会产生越高的热量,这也就是为什么你的手机快充时电池特别热的起因。同时,速度太高的离子运动,会让过多的锂离子彼此融合,正负离子互相撞击交融,会析出锂晶体,当锂晶体有定然例模后,就很可能会直接刺破分开膜,从而招致的结果等于热失控,也等于电池起火甚至爆炸。而在汽车电池组这类高密度机关中,只有此中一个模块的锂电池热失控,不克不及承受热的其他锂电池模块马上会跟着起火爆炸,最终会招致甚么到底?等于电动车自燃了。

PMS,就是管制这个的

那末怎样确保电动车在快充阶段,既能疾速充电,又不会引起电池温渡过高甚至热失控?这就是PMS首要做的事。其实快充必定会引起发热,发热必定会加大热失控风险,这是没法统筹的。以是当初全部PMS琐细的工作内容中心,等于峻厉管制充电电流,严厉监控电池组内每一块电池的温度、电流、电压和内阻值。

至于若何监控,监控有不有用?发现荫蔽风险时的解决方案是甚么?是直接把大电流割断?照样单独割断某个电池的供电?这内中有颇为多的学问,况且这但凡属于软件调校方面的算法。一些有力量的大厂,天然会投入极为多的资本用于PMS算法的优化,但各人要知道,PMS算法的美化,好坏常烧钱极为冗长的事情。

所以很多没啥力气,或是是半路落发的厂家们,一般会退而求其次,直接去买别人斥地好的通用算法。但通用算法不克不及包管定然恰当这辆车的情况。额定要指出的是,特斯拉的PMS算法是举世最前辈的,但由于特斯拉本身的电池组武艺方案,是并联上万颗18650或21500圆柱形电芯实现,是以就算特斯拉的算法再子女,面对上万颗电池同时任务,特斯拉电池组的热失控风险,实际上是远高于其他车厂的。是以大家也可以看到,特斯拉的自燃事变,几乎是纯电动车里最高的。

PMS并不是万能妙药,电池自身功用才是

以是其实PMS的算法再后世,处理速度再快,这种零碎其实只是在应急时帮助用的,作为一辆车的动力源头,电池组本身的听命与耐久性才是最重要的。只遗憾,业界顶尖的电池组售价,通常为平凡电池组的十倍以上,而花了十倍价格买来的顶级电池组,在电容量、充电速率等任何方面,跟平庸电池组是不有区分的。只有在用了5年以后,顶级电池组的价值才会起源渐渐体现进去,而这,并不能作为一辆纯电动车,在价值战猛烈的市场上获取上风的门径。

以是电动车自燃频发,不是PMS算法不佳,也不是充电桩有题目,归根到底,其实只不过厂家不乐意给车装上更贵,功用更不乱的高端电池组而已。但你能说这是厂家黑心吗?也不能,厂工业然可以给一辆只卖13W的纯电动车装上圈套古代界上最好的电池组,但售价要飙升到80W以至100W,你乐意掏这个钱吗?

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