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-30℃,一切正常!长安深蓝加持电池自加热黑科技

冬季续航短、补能慢,一直是新能源汽车普及难的主要原因。长安深蓝在11月末发布了原力超集电驱,其中搭载的微核高频脉冲加热技术,似乎让人们看到了另一种可能:-30℃,电动出行依然美如画。

 

开过电动车的人,一定会对动力电池的“冬季魔咒”深有感触,所谓的里程焦虑在冬天冷启动焦虑面前,就是个“弟弟”。天一渐凉,充电立马变慢,再来场寒流,血条倒是掉挺快。好不容易开上路了,“油门”踩到底,也不见得比自行车快多少,那一夏天人人羡慕的“推背感”都去哪儿了呢?

电动普及提倡了十几年,进展和成绩就摆在那。从市场分布看,是受制于经济和政策因素,但深层的原因,还是在于产品没有达到高度成熟化。笔者曾在东北某市听出租车司机抱怨了一路,面对油价高企,他们宁愿选择“油改气”,也不要电动车,因为东北的冬三月对于动力电池来说,每天都是暴击。

 

正因为北方有着如此恶劣的冬季气候环境,电池加热技术也就变得尤为重要。看似是细枝末节的小技术,实则关系着行业普及的大趋势。这也是为什么长安深蓝的这项技术在行业引起了广泛讨论,因为只有这样要紧的技术壁垒被突破了,我们预期的“革命性”行业进化才会真的到来。


所以,“微核高频脉冲加热”到底是个啥?

要弄清楚这个问题,首先要知道为啥动力电池一到冬天就趴窝。锂电池正常工作的适宜温度大概在0℃-40℃区间,当环境温度低于这个区间,电池的电解液变粘稠,正负极材料活性下降,导致电流通过电池内部时内阻增大,在大功率恒定电流下进行充放电时,就会加大析锂的风险。析锂不仅会限制电池的快充容量,还会导致低温环境下电池的充电性、动力性变差,循环寿命缩短。

 

既然电池禁不住低温“折磨”,那给它加衣服保持正常温度就好喽?行业内普遍采用外部辅助加热,相对来说都有一定的弊端。但往往触发质变的都是那些打破常规的想法,就像“深蓝发明”这样。说起来,深蓝这个“脑洞”很有黑科技的味道,通过随机变频IGBT开闭控制、高频脉冲与NVH平衡控制,产生快速正负切换的大电流,使电流通过电池时,借助内阻产生的焦耳热,把内阻从“拦路虎”变成了“正能量”,简单地说,就是用了一招“以彼之道还施彼身”,让电池自己给自己加热。


那么,“自加热”为啥比外部加热法优秀?

目前,行业的电池加热技术普遍采用外部加热法。其中,主流的包括加热膜加热和液冷循环加热,前者相当于贴“暖宝”,后者相当于装“暖气”。相比于“深蓝发明”,“暖宝”方案的缺陷在于成本高、热效率低、加热不均匀。“暖气”方案的问题是在升温速度上仍略逊一筹。

 

不同于外部加热法,长安深蓝微核高频脉冲加热技术的能量是从电池内部产生的,因此效率更高、更省电、加热更均匀。在-30℃环境下,这项黑科技可以使电池每分钟最快温升达到4℃,低温动力性能提升50%,低温充电时间缩短15%,这一串儿漂亮的数据,意味着它有效解决了极寒环境下电池性能衰减导致的动力性下降问题,以目前的行业整体水平来看,已经是“天花板”级的存在。这意味着它将给用户带来全新的冬季用车体验:早上出门前,只需要提前5分钟通过APP远程预热,又或者上车解锁后等待自动开启预热,总之,再也不用担心一宿的西北风吹的电动车“力不从心”了。


深蓝如何做到行业“独一份”?

实际上,类似的技术在2021年就有了雏形。当时,宁德时代公布了一项电池加热专利,通过外接充电装置给电池模组集合进行间隔性加热。不过,宁德时代的这项技术用的是直流电,由于直流电的电压和方向恒定不变,导致电池内部频繁过电,给负极的嵌锂压力太大,依然存在析锂现象。而长安深蓝的聪明之处,就在于选用了交变电流。

 

在脉冲的控制上,工程师们采用了电机和BMS电池管理系统相配合的做法,从而实现随机高频率的交变电流方向转换。交变电流有着“正值-0-负值-0-正值”的周期性变化,哪怕为了更高的升温速度输出的电流很大,依然给电池负极留出了处理锂离子的时间和空间,从而避免了析锂现象的发生。

在这个过程中,IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的应用也很关键。相比于常见的双极结晶体管BJT和MOS管,IGBT的优势在于可以应付相对较高的电流,而本身没有放大电压的功能。它的作用就相当于一个非通即断的“开关”,导通时视为导线,断开时形成开路。当电机定子有电流通过时,IGBT关断并且在一个脉冲周期内处于关管状态,进而在电机控制器高压输入端形成脉冲电流波形。说白了,就是IGBT对过压、过流、过温集成了诸多保护功能,得以让长安深蓝的这项微核高频脉冲加热技术充分发挥最大潜能。

在微核高频脉冲加热技术的加持下,长安深蓝SL03在-30℃的极端环境下,依然能够为用户提供高质量的续航、充电体验,在笔者看来,这是一辆电动车的最大善意。因为,它不只解决了电动车冬季用车困难,更重要的是,这项技术让新能源普及进入了一个崭新阶段。


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