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如果你回忆起电动汽车使用中的痛点,我相信很多人会把冬季耐力的“根本原因”作为首选。为了让屏幕前的每个人在买车时都更加“有针对性”,autohome的编辑同事们每年冬天都会深入冰冷的东北三省,制作“冬季实验室”等主题,以测量国内主流电动汽车在冬季的耐久性。
经过我们的测试,许多电动汽车在温度低于-30℃时,在耐久性、充电、功率输出等方面都会出现各种问题。是否有一种技术可以改善冬季使用电动汽车的体验,使寒冷不再是电动汽车?
长安汽车最近在网上召开了epa1平台技术会议,带来了这样一种“电池自热技术”,这可能真的会让东北白雪皑皑的省份的电动汽车感到高兴。根据旧规则,在我们了解这项黑色技术之前,我们仍然需要复习基础知识——电动汽车或动力电池。
他们究竟为什么如此害怕寒冷?从微观上看,锂离子电池的正负极材料在低温下活性降低,电解液的电导率也受到影响。当锂离子电池工作时,流经电池的电流会受到电阻的影响,这称为内阻。
内阻的增加将产生大量焦耳热,并导致蓄电池温度升高。实验结果表明,当环境温度低于0℃时,当温度降低10℃时,内阻增加约15%。所有这些最终会缩短电池放电时间,您会感觉到电池没有被禁用。
事实上,在过去几年中,汽车工程师们花了大量精力思考如何在寒冷的冬天让电池快速升温。目前,主要有两种想法:加热膜和PTC属于第一种,可以理解为将温暖的婴儿连接到电池组;液体冷却循环系统更像是在家里为动力电池安装一套加热装置。
最糟糕的是,加热膜和PTC不能均匀地加热电池。通常,靠近热敏电阻线的地方会迅速加热,而远离的地方不会加热。因此,这两种产品在过去的油改电产品中更为常见。
现在,随着电动汽车新设计平台的不断实施,越来越多的汽车公司选择液体冷却循环来控制电池组的温度。像特斯拉这样的大脑回路总是不同于其他企业。将液冷温控技术与自主研发的“八通阀”相结合,开辟了一条新的途径。
将PTC、热泵空调和整车液体冷却循环集成在一起,以满足彼此的需求。可以说,他是许多家庭优点的缩影。然而,液体冷却温度控制的优势在于长期恒温、低功耗。与我们今天要介绍的电池自加热技术相比,加热速度仍然略低。
年,宁德时报申请专利。该专利利用了低温导致内阻增加的特性。通过在电池两端添加一个能产生振荡电流的装置,电流通过内阻较大的电池,使电池内部产生大量热量,最终电池温度迅速上升。
这种电池加热方式除了没有额外的硬件成本外,还具有加热效率高、加热均匀的优点。据了解,宁德时代的电池自加热技术可以同步加热所有电池,并将电池温度每分钟提高4℃。
在寒冷的北方冬季,它可以迅速提高车辆蓄电池组的整体温度,使充放电效率更高。为了避免对电池造成最致命的“锂树枝晶”,这套技术选择在电池组中添加一组交流,同时依靠电机和BMS的配合,实现随机的高频交流方向转换。
正是因为电流方向总是快速变化,所以即使使用大电流快速升温,也不容易产生锂树枝晶,从而影响电池容量。这样看来,“电池自热”的技术路线似乎是一种优势。然而,总有利弊。
随着温度快速上升的优势,我们也不得不面对温度突然变化带来的困难。特别是,目前销售的所有电动汽车都使用估算方法来显示剩余功率和里程。当温度从零下快速上升时,如何使BMS避免误判,更准确地计算当前电池的SOC已成为该技术的难点。
然而,据我们所知,宁德时报一直在根据技术的发展优化其SOC算法。事实上,近几年来,宁德时报和长安都已开始研究电池自热技术。比亚迪拥有电池供应商和主机制造商的双重身份,也推出了类似的脉冲加热技术。
面对电动汽车的浪潮,任何技术都可能在一段时间内占据主导地位,也可能在一夜之间被另一项新技术甚至旧技术所超越。这场关于百家争鸣的技术路线的争论让我们期待着下一场电子战将把我们引向何方。