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脑洞大开的福特汽车公开一项有趣的专利:车顶外置便携电池组

纯电动汽车的动力电池放在什么位置?

电池组都在底盘下方哦。

不论是纯电动汽车还是插电混动汽车,不论是普通代步车还是硬派越野车,电池组总是在底盘的下面;比较特殊的设计也只是放在底盘的尾部,在使用非承载式车身的前提下,把电池组包裹在框架式的高强度底盘中间,总而言之都还是在车身的下方。

但是福特汽车发布了一个非常有趣的专利,一台类似于Bronco(福特·烈马越野车)的SUV多出一个车型行李箱,只是行李箱里已经装满了动力电池,并且引出一条充电线并连接了一支充电枪。

在乘用车型领域里,可以说这样的电池组设计是绝无仅有的。

就目前为止应当没有一家车企将动力电池组设计在车顶之上,当然这也不是一套完整的动力电池组,应当是车辆本身有电池组,这个行李箱式电池包只是“外挂式电池包”;说白了就是应急使用,类似于“充电宝”,理论上应当做不到直接给驱动系统输电,只能在停车状态下给车辆充电。因为配备的充电枪不会使用高功率,充其量会有3~7千瓦,无法满足车辆的正常行驶;而且一般车辆都没有这种取电方式,通信单元无法做到直接为动力系统送电。

那么这组电池包的作用就是户外应急充电,或者作为户外驻车电源来使用。

顶置、行李箱式电池包实用性高吗?

之所以说福特汽车脑洞大开,原因正是对其外挂电池组安装位置的不解。

所有电混汽车都将动力电池组设计在底盘位置并不是因为默契或成本,而是考虑到车辆的操控与失控极限!汽车的重心和质心越低,车辆的操控极限往往越高。反之,车辆的操控极限会很低。

参考下图,汽车可以分为“两段”。底盘到车顶的垂直距离就像是杠杆的力臂,底盘到车轮的垂直距离则像是杠杆的阻力臂。

杠杆的力臂越长则撬动物体所需要的作用力越小,由于汽车转弯时会产生侧向力,车身会侧倾;如果车身上部分的质量过大,转弯时就会因过大的质量产生过大的侧向力,车身的侧倾幅度会加大、甚至有可能侧翻。所以汽车的重心和质心总是靠下的,理论上越往下越好,这也是保时捷的跑车会采用“H型·水平对置发动机”的原因,这种扁平的发动机才能有效的降低车辆重心。

动力电池组非常的重,小容量的插混汽车电池组也有几百公斤,长续航纯电动汽车可以接近一吨甚至超过一吨!所以将电池组放在底盘的位置上就等于“压舱物”,是有利于提升车辆操控极限的,所以电混汽车的操控极限往往高于同级燃油车。

曾经某品牌的轻客采用顶置水箱,水箱放在车顶,汽车转弯的时候会让水朝一个方向流动;结果就会造成重心过于靠向一侧,转弯的时候容易侧翻,没有驾驶过这台车的新手司机在第一次转弯的时候都会“心惊肉跳”。那么福特把笨重的电池组放在车顶上,结果也就可想而知了;如果这是一台越野车的话,崎岖路面起起伏伏,侧翻的概率预计会比脱困的概率高;而且如何进行电池组的装卸也是一个大问题,即便电池组容量控制在10~20度之间,不用叉车也无法拆卸搬运。

福特汽车的想法似乎很天真,这个小可爱。

越野车需要的不是“外挂电池组”,如果需要一台长期在户外拉力的越野车,“增程器”比这种电池组的意义大得多。

实现车辆的超长续航并不难,车辆使用中等容量电池组,保证车辆有200~300公里的纯电续航;大容量电池组可以作为日常通勤使用,也可以作为户外驻车后的电源使用。

随后给车辆安装一台1.5T或2.0T的内燃式发动机即可。

这就是典型的增程式混动系统,长途拉力的时候可以用混动模式,发动机带动高功率发电机运行,输出电能直接供驱动电机使用;并且可以同时为动力电池组充电,在充满之后可以自动停止。

增程混动驱动平台的能耗偏低,大约为同级燃油车的一半左右;使用增程平台的越野车可以将平均油耗控制在10升左右,所以只需要给车辆再加上一个容量100升左右的高压油箱,车辆则可以轻松实现上千公里的综合续航里程,福特汽车的“外挂电池组”方案貌似没有增程方案实用。

编辑:天和Auto-汽车科学岛,天和MCN发布,欢迎转赞评

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