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如何平衡超快充和電池壽命?

2019/01/30
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在《Porsche electric car prototype achieves new record 400 kW charge rate》一篇報道里面,保時捷拿著自己的改造的車,嘗試了 800V&500A 的測試,而寶馬也拿著自己改造的 I3(57kWh)去測試較高的功率。
 
 
這個問題很有趣:
 
我們?yōu)槭裁匆非蟾吖β??補電的速度表征了自由感,這種自由在某些條件下可以直接決定消費者對一臺車的感受
 
在客戶的需求下,會濫用快充,也就是說他會盡可能使用這種便利的快速的,當連續(xù)的快充累積在一起的時候,對電池的損傷,造成廠家和消費者之間的對立
 
我覺得未來是需要通過車輛的實際的使用,歷史的數(shù)據(jù)來提供基于消費者和車輛質(zhì)保和車輛殘值幾方面的平衡,說白了,我們需要通過軟件讓消費者知道自己能有幾次超快充的機會,如何使用
 
1)保時捷和寶馬的快充測試
 
 
兩家企業(yè)是做了一個研究項目,通過測試來看整個充電電氣系統(tǒng)能否承受這個極限和電池的極端承受能力,使用一輛配備了 90 度電的改裝 Taycan 樣車測試了 800V/400 千瓦充電。
 
 
保時捷的目標是 450 千瓦,測試的充電速度可以達到 3 分沖充 100 公里的續(xù)航里程。保時捷目前在 Mission E 上能夠達到的穩(wěn)態(tài)充電功率應該在 200 千瓦左右;在極限試驗的極限充電速度已經(jīng)達到了 400 千瓦,是完全不考慮整個系統(tǒng)的耐久性的,但是給需要緊急充電的駕駛員可以帶來額外的驚喜(這個速度就是抽根煙可以跑了)

 

 
2)如果 100%使用快充的后果
 
在沈斐兄的博文《世界上兩大不可知之事》里面有個案例,循著這個案例也可以找到這臺車的使用情況
 
 
 
 
2016 年 8 月,Ehawk 行駛 31.26 萬公里(194239 英里),車輛的預估里程開始變得極度不準確,Tesla 服務中心判斷這輛車的主電池內(nèi)部出現(xiàn)不均衡,決定換電池;2018 年 1 月,車輛的總里程達到了 324044 英里,意味著換新的電池使用了 129806 英里(20.89 萬公里),特斯拉服務中心診斷主電池無法正常工作,更換了一塊 90kW 的電池,將 eHawk 升級到了 90D 的規(guī)格(8 年不限里程)。
 
Tesla 的診斷情況為:這個客戶都是從極低的電單直接充到 95-100%,然拆下來經(jīng)過詳細檢測的電池第一塊電量損耗只有 6%,第二塊則下降了 22%。
 
Battery degradation over the course of the first 194,000 miles was ~6% with multiple supercharges a day to 95-100%. Between 194,000 and 324,000 miles Tesloop experienced battery degradation of ~22% .
 
在容量層面來看電芯內(nèi)阻差異導致電芯沒辦法使用了
 
Found internal imbalance in HV battery due to consistent supercharging to 100% from a low state of charge (SOC) without any rest periods in between 
 
從上面我們也看到,特斯拉的不限制里程給客戶送了三塊電池,這車賣的再貴,一共 90kwh*3,加上快充免費的電費,這個美國的兄弟薅羊毛搞得多厲害。我也看不懂特斯拉的同志們?yōu)樯稕]有給這樣的客戶這種機會
 
 
3)怎么平衡
 
我們其實要考慮各個部門領導的想法,也要讓產(chǎn)品有競爭力。前者需要考慮各種各樣的情況,來保證公司的利益不受損失(別搞出漏洞導致批量的索賠和各種承諾達不到的情況),后者需要考慮用戶的實際使用,也需要解決實際車主的痛點,幫助他們理解,電池其實是他自己的,亂用對雙方其實都沒啥好處,出于保護電池的角度,只能在各方面進行限制。
 
我覺得解決問題的辦法,是通過數(shù)據(jù)、軟件和讓用戶更了解實際的情況入手:
 
記錄用戶的使用情況,在車載應用層進行預警
 
分不同的模式,讓用戶可以在確實需要的場景下,盡量把電池的電量和放電、快充能力用起來,但是在某些不必要的場合,收著用。萬一客戶真的要開車回家過年,帶著一家老小一年就這么一趟,我們在軟件里面搞個春節(jié)回家模式也是必須讓他感受到最大的誠意
 
在驗證階段,拋棄原有的 OK 和 NOK 的模式,我覺得電池的弄法現(xiàn)在也很明顯,有限供應商、有限的設計,所有的要求最終都會帶來成本,能夠摸清楚它真正的次數(shù),并且搞清楚我們應該怎么用(什么樣的 Current 不會造成永久損傷,能用多少次)
 
 
小結(jié):在去補貼的宏觀背景下,在控制成本的角度來說,我們可能要拋棄原來的考慮模式,盡可能去找到一些能給客戶的東西,并且在客戶把電池折騰完以前,把它拉回來
 

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。

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