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标准化设计下的独特方案 解密前途K50的电池密码

白云鹏 向Ta提问

来源:网通社 原创 2019-06-16 16:12

进入2019年,和新能源汽车市场一样火爆的是那几个连续“火”了几次的纯电动汽车。连续几次的爆燃事故,也在一定程度上打击了新能源汽车潜在用户的积极性。与此同时,各大新能源汽车主机厂也借势宣传自己的电池系统优势,前途汽车也是其中之一。

6月14日,网通社受邀参加了前途汽车在北京举行的安全讲座,活动中长城华冠华特事业部总经理翟晟先生详细讲解了前途K50独特的RESS系统各部组成,还对电池梯次利用方面的规划做出了简要的介绍。

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1、RESS的关键——标准电池箱

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熟悉动力电池系统的朋友可能都知道,目前动力电池的电芯一般有三种形式,分别是以特斯拉零跑汽车为代表使用的圆柱形电芯(18650/21700);以大众宝马比亚迪为代表使用的方形电芯;以通用、日产奔驰为代表使用的软包电芯。

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前途汽车在电芯选择上,采用了来自卡耐新能源的软包电芯,但在应用上前途汽车选择了一条基于标准化设计的新路径。前途汽车没有采用其他新能源企业使用的整体包方案,而是采用了“标准电池箱”方案,以前途K50为例,其采用了10个标准电池箱,组成了78.84千瓦时动力电池系统。每个标准电池箱里都有独立的电控单元,一旦电池发生故障,车辆系统、云端系统会迅速反馈,判断出是哪一组箱体、哪一组电池出了问题,系统会自动把它切换掉。

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据官方介绍,每一个标准电池箱由60片单芯容量为36Ah、能量密度为223.58Wh/kg的软包电芯组成,总容量为7.844千瓦时,由长城华冠旗下的另一家全资子公司华特电动生产。在电芯的选材控制方面,华特电动只接受同一厂家、同一型号、同一个区域生产的正负极粉末来做电芯产品。而在电芯到了工厂后,华特也不会把不同月份到厂的电芯混用,这样的话从压差、内阻等多方面保证产品的一致性。

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除了核心材料选材的一致性外,对于影响电池性能的另一个重要因素——温度,前途汽车也做出了相应的应对措施。首先在被动保温方面,前途汽车选用了一种保温性能极好的高强度复合材料制作标准电池箱的壳体,在零下25度的环境中静置半小时,壳体内部温度还可以保持在零上五度,可以在极寒气候下保持电池应有的活性。

在主动保温方面,前途汽车为每一个标准电池箱配备了独立水室,且水室放在电池箱的侧面,当电池充电放电时,整个电池表面的温度实际上是不一样的,里面的温度、中心的温度和上层的温度其实不一样,前途K50的水室是在侧面管控整个电池温度,让水室充分地跟电芯接触,协调管控整个这一片电池上中下,让它保持温度一致。

2、主动热管理系统和1组10从BMS系统

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基于标准电池箱的设计,前途K50用10个标准电池箱完成了RESS电池系统的搭建,除了是个标准电池箱外,RESS系统还包括电气系统、热管理系统和电池管理系统(BMS)。其中前途K50的热管理系统是采用主动式液冷/液热温控方案,利用每个电池箱的独立水室进行独立的降温或加温,为非统一温控管理,实现了电池组在环境温度0-45度的情况下,系统温差小于3度;零下30度到55度,系统温差小于5度。

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此外,前途K50在电池管理方面,选择了分布式方案,BMS分为主控单元(1个),从控模块(10个),高压模块,BMS的主控跟车辆的ACU形成数据交换,10个从控实时来监控十个标准箱电池的变化、压差变化等信息,传递给BMS主控,主控BMS传递给整车VCU,VCU通过分析之后,再做出相应的判定,对后续的电池管控发出相应的指令。同时,前途还可以根据单一标准电池箱的安全数据进行诊断,切断出现问题的标准箱。

3、梯次利用更方便

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除了作为动力电池的用途外,前途汽车还为标准电池箱子在梯次利用方面提供了便利。以往动力电池梯次利用首先要将电池拆解成电芯再根据需求重新打包,前途汽车对“退役”的标准电池箱目前只规划了一个用途——储能装置。同时基于每个标准电池箱拥有独立的BMS模块,在做二次利用时,只需将储能装置的BMS重新刷入即可,梯次利用的成本和时间减少了不少。

写在最后:自造车之初,前途汽车就将安全置于整车设计的前端,并通过标准电池箱这样的设计,提高了整车电池系统的安全性。相信未来前途汽车能够依托十余年的动力电池领域积淀,进一步探索关于电池技术的更多解决方案。(图/文 网通社 白云鹏)

文章标签: 标准化 前途K50 电池 安全 责任编辑:白云鹏
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