鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1274次 | 2019年09月05日
從電池/電機(jī)/控制器解密電動(dòng)汽車
雖然電動(dòng)汽車已經(jīng)面世多年,但對(duì)于更多的普通消費(fèi)者來說,他們并不太理解什么叫電動(dòng)汽車。
首先,本文所說電動(dòng)汽車指的是純電池驅(qū)動(dòng)車,而更廣義的燃料電池和插電式混合動(dòng)力車均不算在內(nèi)。第二點(diǎn)要說明的是,其實(shí)純電動(dòng)車就是舍棄了傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力總成和一些配套元器件而已。日產(chǎn)聆風(fēng)、特斯拉ModelS、福特福克斯電動(dòng)車、本田飛度電動(dòng)車等等,其實(shí)本質(zhì)上與傳統(tǒng)汽車并沒多大區(qū)別,其獨(dú)特之處在于利用電能代替內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛。
電動(dòng)車動(dòng)力總成中包含一個(gè)電池組、一個(gè)控制器以及電機(jī)。車企在研發(fā)電動(dòng)汽車時(shí),可以基于原有的傳統(tǒng)車型改造,也可以完全開發(fā)一款全新的車型。
電池
其實(shí)早在100年前就有電動(dòng)車這個(gè)品種,只不過那時(shí)候電動(dòng)車的電池即笨重,又低效,并且容量很小,更不用提電池管理技術(shù)和安全技術(shù)了。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,電動(dòng)車的熱門能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)由鉛酸電池變?yōu)榱?a href="/keywords/lidianchi/" class = "seo-anchor" data-anchorid=120 target="_blank">鋰電池。特斯拉在2008年推出的Roadster車型中采用了將近7000顆鋰電池。每個(gè)車企都認(rèn)為他們的鋰電池性能是最優(yōu)秀的,但實(shí)際上,他們采用的都是類似的可充電鋰離子電池。
電池組所需充滿電的時(shí)間由電池組容量、充電裝置功率、充電電流決定。所有的電動(dòng)車都擁有制動(dòng)能量回收功能,能夠在車輛減速過程中將熱能轉(zhuǎn)化為電能反哺至電池組。不過,靠該途徑獲得的能量對(duì)于電動(dòng)車所需的驅(qū)動(dòng)能量來說微乎其微,一些企業(yè)吹噓的可以通過能量回收的方式讓電動(dòng)車變?yōu)?ldquo;永動(dòng)機(jī)的說法完全不切實(shí)際。
在充電方面,雖然可以依靠家用電網(wǎng)插口進(jìn)行供給,不過這是效率最低的方法。即便是三菱i-MiEV中的16千瓦時(shí)電池組都需要花費(fèi)20小時(shí)才能充滿,而特斯拉最高配ModelS的85千瓦時(shí)電池組則需要數(shù)日。
當(dāng)然,用戶可以花費(fèi)額外的幾百美元在家中配備電動(dòng)車供應(yīng)設(shè)備(ElectricVehicleSupplyEquipment,EVSE),令充電效率高一些。
速度最快的充電方式就是共用充電站的直流快充,其電壓一般能達(dá)到480伏,當(dāng)然特斯拉的超級(jí)充電站更高,能夠在20分鐘內(nèi)充滿80%的電量。
如今的電動(dòng)車電池都內(nèi)置電池管理系統(tǒng)BMS,由軟件對(duì)其充放電進(jìn)行控制。電池管理系統(tǒng)主要防止電池過度放電,或電量過分充盈,目的是為了盡可能地延長電池的使用壽命。
其實(shí),即便電池能量“空了,其仍然能夠提供一定量的電流,但這樣會(huì)嚴(yán)重影響其使用壽命。
在某些方面,電池與人類一樣——它們?cè)谶m宜的溫度下工作表現(xiàn)更為出色。當(dāng)然,在極冷與極熱的溫度條件下它們也能工作,只不過其可支持的續(xù)航里程要明顯低于正常水平。工程師們?yōu)榱私鉀Q這樣的問題,會(huì)在電池中加入主動(dòng)溫控系統(tǒng),通常采用液冷的方式。而一些車企仍然很自信地不采用溫控系統(tǒng),例如2015款大眾e-Golf電動(dòng)車。據(jù)大眾描述,該車的電池中采用了更合適的電化學(xué)材料,幾乎不存在自發(fā)熱傾向,因此無需溫控系統(tǒng)。
控制器