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解析菲斯塔纯电动的三电技术

作者:碳元素 2020-04-17 15:27:3820 收藏
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从早期的大型计算机,发展到如今的个人PC和笔记本电脑,电子产品的集成化、模块化、轻量化等进化进度,一直从未停止过。以苹果早前发布的新款Mac Pro 2019为例,其主机内部架构,采用模块化及紧凑型集成化设计,让整体体型变的更小的同时,更满足了专业用户对于高性能、高吞吐量系统的需求。

当然,集成化、模块化、轻量化,除了成为制约电子产业发展的重要瓶颈,对汽车产业的新能源领域,也有极为深刻的影响。若非得挑一个典型案例,笔者认为,目前在众多热门纯电产品中,刚上市不久的菲斯塔纯电动的三电系统集成化最为突出,在进一步提升动力性能的同时,也为带来高达490km的超长续航夯实基础。

相较“二合一”,电驱动“三合一”将是未来发展趋势

众所周知,电驱动系统是纯电动汽车的核心,主要包含高性能动力电机、电力电子控制单元和减速器等部分。对于其集成化设计,目前多数纯电产品选择其中两者,进行二合一处理。虽然其结构简单、成本较低,但在高转速情况下效率和扭矩会急速衰减,当电动车达到极速后没有提升的空间,因此,经济性不高。

纯电动汽车二合一电驱动系统

而随着电驱动集成技术的不断演变发展,三合一驱动系统成为当下主流,乃至未来发展趋势。首先,它可以有效地减小电驱动系统的体积、降低系统总质量;其次,让机舱更加简洁,使得汽车各系统布局更加灵活,继而进一步降低汽车质量,助力汽车降低能耗,提升了续航里程;第三,有效地缩短各部件之间的距离,减少了连接件及相应接口的使用,在优化了传输路径同时也提高了系统的效率。

纯电动汽车三合一电驱动系统

从菲斯塔纯电动搭载的大陆电驱系统来看,便是将电机、减速器和逆变器,集成在一起的电驱动系统,可简化零部件之间的外部布线,达到轻量化、集成度高、性能高等特点,像质量仅76.9kg、提供最大功率 135 kW、峰值扭矩 310 N·m、最高车速达 165 km/h及0 ~ 50 km/h 加快至3.5 s,便是实力体现。

菲斯塔纯电动三合一电驱动系统

这里,我们不妨对比一下,与菲斯塔纯电动同级别的几何A。该车电机是由精进(JJE)和方正(FDM)提供,将电机与减速器进行二合一,并采用分体式布局,这样的方式,不如“三合一”集成式布局那么紧凑,再加上线材的原因,导致性能表现并不突出。诸如最大功率120kW,最大扭矩250N·m,最高车速150 km/h,0-50km/h加速需要3.8秒,均不如菲斯塔纯电动优势明显。

相较“平板”,电池结构“异型”化更适合纯电轿车

目前,我们常见的新能源电池结构,分平板和异型式。其中,平板式电池虽然壳体造型简洁,工艺容易实现,但其不能“因地制宜”排列电池,若将其平铺到纯电轿车地板下方,将导致整车高度高于常归轿车,在浪费空间的同时,也难以对车辆底盘重心进行前后配重。所以,平板式电池一般用于纯电SUV上面。

正是对上述因素的深刻洞察,我们看到菲斯塔纯电动从研发初期,就站在人机工程学的角度,采用异型电池箱体设计,以“土”字型布局三元锂电池,此举有效避免整车地板抬升,以释放更多后排空间,不会让后排乘客脚部抬高而不适。

值得一提的是,菲斯塔纯电动搭载的宁德时代三元锂电池,得益这种“土”字型布局,带来电池更高容量、续航里程更为真实的优异表现。电池容量为56.5kWh,工况条件下百公里耗电量低至12.7kWh,这样的表现,也为整车NEDC续航里程达到490KM,立下了汗马功劳。

与之形成对比的是,广汽Aion S同时也搭载宁德时代高密度三元锂电池,布局采用异型设计,虽然电池容量58.8kWh,每百公里能耗13.1kWh,最大支持510km续航里程,但经过笔者实测后,最终只行驶416公里,且当电量低于40%后,会突然出现十几公里断崖式掉电现象,容易给驾驶人带来里程焦虑。因此,在实际续航方面,菲斯塔纯电动明显要比Aion S更靠谱。

相较“单”结构,“二合一”充电系统效率更高

先来说说车载充电系统是什么?它一般主要由DC/DC变换器和OBC车载充电机组成。其中,DC/DC转换器是一种将电池输出的高压直流电,转化为低压直流电的设备,为EPS(电动助力转向)、空调系统、冷却系统、小电池等供电。而OBC是指固定安装在电动汽车上,依据电池管理系统提供的数据,能动态调节充电电流和电压,帮助整车更快、更安全的完成充电的设备。

对于菲斯塔纯电动的ICCU二合一充电系统而言,则是将DC-DC转换器与OBC车载充电机,进行深度集成化、轻量化处理,致使功率密度高达14.5kW/L,能量转换效率高达94%。

而对于菲斯塔纯电动所搭载的智能温控系统来说,可以有效的控制管理电芯的温度,保证充电时电芯处于适宜的温度范围,在一定电量区间里可以进行最大200A的大电流充电,在短时间内快速补电,实现低电量情况下,充电12分钟行驶100公里。同时,更助力电池在快充状态下30%-80%,耗时仅为40分钟。

写在最后

笔者认为,随着新能源汽车技术的突飞猛进,零部件集成化、模块化、轻量化等设计,已成为必然趋势。通过对菲斯塔纯电动三电系统的解读,我们不难发现,北京现代是一家懂技术、有温度的企业。其给予菲斯塔纯电动三电系统集成化的每一项集成化、模块化、轻量化设计,均领先同级车型。正所谓,精诚所至,金石为开,如此用心的产品,必会赢得消费者的欢心,得到市场的认可。

来源:北方网
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