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有關Model 3和ES6、EU7低溫充電實驗的一些問題探討

2020-03-11 00:12:40·  來源：汽車電子設計  作者：朱玉龍  
　
這幾日，看到中國汽研北京分院研究組針對不同車輛的低溫快充報告，這里比較了很多款車，里面有很多的數(shù)據(jù)是有價值的，但是在測試過程中存在一些問題，我們總體來
這幾日，看到中國汽研北京分院研究組針對不同車輛的低溫快充報告，這里比較了很多款車，里面有很多的數(shù)據(jù)是有價值的，但是在測試過程中存在一些問題，我們總體來探討一下在未來充電樁普遍升級到150kW&350kW以后，在低溫充電中我們需要解決的一些問題。 

01  實驗結果和數(shù)據(jù)來源
                 
這里是一組實驗，但是有兩個發(fā)布渠道（兩組數(shù)據(jù)來源），汽研北京分院發(fā)布了報告《低溫環(huán)境下新能源汽車動力電池新能之冷熱車充電對比 EU7》《低溫環(huán)境下新能源汽車動力電池新能之冷熱車充電之Tesla&NIO》，而在汽車之家和其他媒體報道里面，有《傲雪凌霜真英雄 冬季實驗室第二季完結-充電篇—EU7、宋Pro EV、Model 3、威馬EX5等》，出來的結果如下：

備注：這個特斯拉的圖上沒電芯溫度，按照下面的媒體對照，這個溫度是穩(wěn)定在25度

圖1 汽研院的報告數(shù)據(jù)摘錄 

實際上，這次實驗涵蓋的車型比較多，主要的50kwh、60kwh和80kWh都拿過來測試了?；镜膶嶒灲Y果如下，這里的數(shù)據(jù)測試條件是：冷車充電是將車輛在室外靜置一夜（環(huán)境溫度為-9℃），第二天凌晨進行充電。熱車充電則是在車輛行駛距離超過200km之后，電池處于溫度相對較高的狀態(tài)下進行充電。 

表1 媒體報道冷熱車充電功率和時間綜述 

看了這個結果是不是覺得我們和Model 3 差異并不大，是不是沒啥差異？ 

02  問題在哪里？
                 
實際上的問題，國內大部分的電芯都是基于方殼電芯，比如幾何A、GS3、EX5都是使用和EU7同樣的電芯，差異主要集中在加熱系統(tǒng)的差異。而Model 3作為對照組有一些問題： 

- 特斯拉選擇了專用的充電網(wǎng)絡和兼容的充電網(wǎng)絡兩個不同的方案，在前者配置了自己的專有協(xié)議，也就是說在自己的CAN通信下面，可以根據(jù)快充樁的高功率把電芯的溫度拉更高，然后實現(xiàn)更高功率充電，而基于國標的兼容系統(tǒng)，則把電芯的溫度考慮保持在25度降級使用 

表2 3款車的電池配置 

在當前的測試過程中，特斯拉Model 3的動力電池恒溫在25℃，而正常在Super charging 充電樁上面，Model 3的充電功率提升是在電芯溫度達到26度以后，然后電池的溫度持續(xù)上升，達到49度，在前后這段時間電池冷卻系統(tǒng)開始啟動。從這個圖里面，我們可以Model3里面對于快充的功率是建立在較高的溫度提升上面的。

圖2 在兼容樁和Super Charging 充電樁上的差異 

在Bjørn Nyland做了一些實驗，在持續(xù)的直流充電過程中，電芯在快充產(chǎn)熱，在一定的溫度范圍內之內，前后兩個電機的溫度不斷提升，不斷產(chǎn)生熱量加熱電池。這個實驗是在Ionity的350kW的快充樁上做的，所以最高的Model 3的功率可以達到近200kW，電芯的溫度一直在提升，到峰值的54度。

圖3 電芯溫度快速提升以后，快充功率也在快速提升 

25度下1C充電DCR是這個數(shù)據(jù)，把溫度拉上去以后，可以把內阻進一步下降，這個阻抗的問題，我們明天可以重點來談一下。

表3 特斯拉的1C充電內阻

我個人覺得，在定點的冷車其實是沒有意義的，因為沒有車主一發(fā)車就去充電，特別是充電功率提高以后，這里有個幾個關鍵變量，SOC、電芯溫度和車主達到充電樁的里程，我們需要智能化平衡這個數(shù)據(jù)，給出一個組合效果，合理的利用電池加溫的功能，把溫度拉高然后快充。真正對決的，是電芯在25-40度的充電功率，而輔助的就是把電池溫度快速拉到這個最快的區(qū)間所耗費的能量和時間。 
 
小結：我仔細把這些報告讀了一遍，把各個電流曲線讀了下，其實可以和我們已知的充電不同SOC和溫度的功率圖譜進行比對。反正這個實驗報告給出來的結果，并不反映真實的情況，有點誤導的意思。等你把車放歐洲去，在150kW的充電樁上看看，就有很大的差距了，之前往高能量和高里程發(fā)展，后續(xù)快速速度30%-80%的時間勢必是一個核心考量因素。
 
 
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