眾所周知,新能源汽車領域長久以來都存在一個痛點——電池“保暖”問題。冬季極寒環境下,車子開不動、空調不制熱、充電更耗時……尤其是在北方這種尷尬情形更為常見。
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有問題就會有解決方案,以往采用PTC、液冷循環等外部加熱方式,雖能起到功效但弊端也十分明顯。所以今天我們就來聊一聊,長安深藍新推出的微核高頻脈沖加熱黑科技,看看它有何與眾不同的創新之處,究竟能否打破傳統加熱方式的桎梏呢?
為何冬季耗電快、充電難
正常情況下,20°C左右是新能源汽車鋰電池最理想的工作溫度。那么為何低溫會導致電池異常呢?這要從兩個層面上來分析。
當電池溫度低于理想區間時,電池的電解液黏度會增大、正負極材料活性降低,加上負極材料極化嚴重造成鋰離子沉積、鍍膜現象等,將使鋰電池使可用容量、電導率下降,導致電流通過電池內部時內阻增大。簡單地說,電池能耗都用來散熱,投入驅動的電量自然大幅減少,因此電池在冬季放電時間更短,耗電很快。
由于低溫環境下電池內部內阻變大,電解液與負極、隔膜間的相容性也會變差,在給電池充電時會導致較為嚴重的“析鋰現象”。這種現象產生的沉積物會限制電池的快充容量,并且隨著低溫重復充電,使電池性能逐漸下降、循環壽命大幅縮短。因此在冬季時用戶經常會有一種錯覺:明明電池充滿后顯示滿格電量,但開起來堅持不了多久就會耗盡,這就是所謂的“虛電”問題。
傳統電池加熱方式的利與弊
既然低溫會導致電池異常,那么必然有相應的解決方案。以往,行業內常用的主流方式有三種:加熱膜加熱、PTC加熱和液冷循環系統加熱。
其中,加熱膜加熱是采用氣相生長等成膜技術形成薄片狀導電膜,比如硅膠加熱膜,PI加熱膜等,經過通電后為電池供暖;PTC加熱是通過熱敏電阻加電后自熱升溫使阻值進入躍變區,進而產生熱量,和加熱膜加熱類似,都相當于是給電池包貼上一個“暖寶寶”;液冷循環系統加熱是利用電驅系統管道和通路進行液體的循環,通過熱量交換確保整個電池包內部溫度均衡,相當于是給電池包裝了一套“暖氣”。
目前而言,PTC方案的加熱效果要優于其他兩者,但對空間要求和成本均較高。同時,這三種方案都屬于外部加熱法,因此存在加熱不均勻問題。往往是距離熱敏電阻絲較近的部位升溫很快,而距離較遠的地方遲遲熱不起來,長此以往的功效并不盡如人意。
突破傳統桎梏 長安深藍微核高頻脈沖加熱技術
既然外部加熱法有所缺陷,那么能否通過內部電池自加熱的方式呢?接下來就正式介紹一下長安深藍全新推出的微核高頻脈沖加熱技術。
這項創新技術基于電池在低溫下內阻遠大于常溫內阻的電化學原理,利用電驅的電感和開關特性。通過IGBT的極速開關,驅動電池與電驅之間產生高頻脈沖電流,當高頻交變的大電流通過電池時,由內阻產生焦耳熱,從而實現電池給自身加熱。這種加熱方式相較傳統外部加熱方式,不需要再從外部“借熱”,因此加熱效率相對更高,加熱過程更省時,并且加熱部位也更均勻。
微核高頻脈沖加熱技術的核心在于三個層面。
第一,其在產生電流脈沖的形式上是基于電驅激勵原理,利用電機定子的電感特性與IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)相互配合,讓續流回路實現電流的回饋,進而在電機控制器高壓輸入端形成脈沖電流波形;
第二,針對“析鋰”現象,其打破傳統直流電的流通方式,利用交流電流“正值-0-負值-0-正值”的周期性變化,為電池負極留出了處理Li+的時間和空間,不會有析鋰現象發生;
第三,其采用的IGBT可用于相對較高電流的應用場景,與電機、BMS電池管理系統配合工作,實現隨機高頻率的電流充放切換,不會有析鋰現象產生。
得益于上述技術的加持,這項“黑科技”針對-30°低溫環境下,實現了三大優勢:
第一,每分鐘最快升溫4℃,成功突破以往5分鐘加熱低于20℃的桎梏;
第二,將車輛動力性提升50%,有效解決了極寒環境下電池性能衰減導致車輛“跑不動”的問題;
第三,充電時間縮短15%。在具體應用過程中,用戶出行可以通過家用手機遠程啟動這項“黑科技”,就能實現短時間內備車。除此之外,在零下10℃以下環境中,上車解鎖后此功能便會自動啟動,保證車內處于正常溫度區間,全面改善電車冬季用車困難。
顯然,微核高頻脈沖加熱技術和行業現行的加熱方式有本質上的區別,它創新式的“自加熱”理念代表著目前行業最領先的電池加熱技術趨勢之一。不僅為整個行業的電池加熱技術樹立了全新的發展標桿,更為電動出行的“普及化”掃清了一個重要阻礙,使那些糾結于電動車冬季用車痛點的觀望者不必再受制于高緯低溫的困擾。
寫在最后
如今,微核高頻脈沖加熱技術已經成功運用到了長安深藍SL03(參數|詢價)車型之上,搭配這款產品的原力超集電驅系統,必將為消費者帶來顛覆性的新能源座駕體驗,從此告別冬季低溫“噩夢”,用最少的電,看最多的風景。