新能源情報分析網獨家推出關於北汽新能源EU5R550電動汽車的達爾文整車人工智能系統、電驅動技術、液態恆溫動力電池熱管理技術(策略)、不同模式充電效率以及低溫環境綜合路況續航里程的深度技術評測組稿。

  北汽新能源EU5 R550扣除補貼後14.89萬元起;NEDC續航里程460公里;快充0.5小時(慢充6.6小時)即可充滿80%;驅動電機最大輸出功率160千瓦、最大輸出扭矩300牛米;整車長寬高4650x1820x1510mm、軸距2670mm;整車自重1.68噸;動力電池裝載電量60.23度電。

  本文承接《宋楠:解讀北汽新能源EU5 R550核心技術之達爾文篇》

  與EU5 R550同樣整車尺寸、同樣的電驅動系統和相近配置不同的是,EU5 R500動力電池裝載電量53.66度電、NEDC續航里程416公里、整車自重1.6噸。

  但是,EU5 R550首次適配全新的具備低溫預熱和高溫散熱恆溫液態動力電池總成及相應的熱管理策略。筆者將對北汽新能源EU5 R550電動汽車的電驅動技術、液態恆溫動力電池系統、動力電池熱管理和充配電策略以及全路況綜合續航里程錶現分別解讀。

  1、北汽新能源液冷恆溫動力電池熱管理策略的低溫驗證:

  在2018年1月份,在零下32攝氏度的黑河,筆者對北汽新能源全新的搭載“動力電池液冷高溫散熱低溫預熱”功能的技術驗證車進行獨家技術解析,並就換電版EU300電動汽車進行極限評測。

  由於此次評測更多程度爲記錄北汽新能源“山鷹”測試團隊的工作內容,而非某款新車型進行外觀、內飾和技術方面的性能評測。

  在測試場臨時設定的充電場站筆者注意到:

  紅色箭頭:EU300換電版進行快速充電測試

  黃色箭頭:EC200爲停放狀態

  藍色箭頭:“動力電池液冷高溫散熱和低溫預熱”功能的技術驗證車

  上圖爲技術驗證車動力艙細節特寫。

  紅色箭頭:水冷散熱高度集成的e-Motion電驅動系統(單一總成)

  藍色箭頭:動力電池散熱系統補液壺

  綠色箭頭:e-Motion電驅動系統及驅動電機

  黃色箭頭:或爲第3套散熱系統補液壺(與散熱器)關聯

  技術驗證車搭載了第4代e-Motion電驅動總成,與在售的EX260車型裝備的第3代e-Motion電驅動總成相比,將散熱量更大的充電機與PDU(電子動力分配單元)合二爲一。這種“4合1”高度一體化電驅動總成技術,最大程度的用一套散熱管路,對原本分散佈置的輔助模塊進行散熱,以更少用量高壓線纜和接插件用於數據與電力傳輸,提升CAN總線數據吞吐量和反饋速度,以最大化提升電驅動總成的可靠性和綜合計算性能。

  需要特別注意的是,這款技術驗證車首次適配了液冷伺服的動力電池熱管理技術。

  紅色箭頭:爲電驅動系統(驅動電機+e-Motion總成)提供散熱伺服的循環管路補液壺。

  黃色箭頭:爲動力電池高溫散熱提供伺服(由電動壓縮機驅動空調製冷效能經過板式熱交換器對散熱系統內的冷卻液進行降溫,以此將動力電池內部的熱量進行交換)。

  綠色剪頭:動力電池低溫預熱提供伺服(由PTC對循環管路內的冷卻液進行加熱,在動力電池內部進行預熱循環,並對駕駛艙進行升溫)。

  2、北汽新能源EU5 R550電驅動系統技術:

  上圖爲北汽新能源EU5 R550電動汽車動力艙細節特寫(原車的動力艙適配一組前置行李艙):

  紅色箭頭:4代e-Motion電驅動總成循環管路補液壺

  藍色箭頭:動力電池低溫預熱和駕駛艙空調製熱循環管路補液壺

  黃色箭頭:動力電池高溫散熱循環系統補液壺(與電動空調壓縮機板式熱交換器)

  北汽新能源EU5 R550首次適配了3組循環散熱系統,其中兩組爲動力電池提供高溫散熱和低溫預熱恆溫控制伺服支持。這與之前北汽新能源製造的基於主動風冷散熱動力電池控制系統(策略)完全不同。

  需要注意的是,北汽新能源的最新發布的資料中顯示,4代e-Motion電驅動總成,被定義爲EMD3.0智能電驅動系統。實際上,在筆者看來,適配在EU5 R550的電驅動系統,已經進化到4.5代(輕量化、集成化和高效化)。

  2組伺服動力電池的循環管路補液壺蓋,並未標註出承受壓力。根據整車技術狀態,筆者估計這2組循環管路壓力不會超過35KPa,而伺服電驅動系統的散熱管路內部壓力不超過50KPa。

  北汽新能源EU5 R550適配的三套循環散熱(預熱)系統,各適配1組電子水泵,輔助冷卻液流動。因此,管路內部施加的壓力越小,電子水泵耗電量越低。在滿足伺服系統散熱或預熱技術設定前提下,消耗掉的源於動力電池的電量更少,意味着可以將更多的電量用於驅動整車行駛。

  北汽新能源EU5 R550適配的三組循環散熱管路的壓力,明顯低於路虎捷豹I-PACE兩組散熱循環系統的100KPa壓力,以及並未量產的小鵬G3三組散熱循環系統的90KPa壓力。

  上圖是EU5 R550動力電池熱管理系統最重要的部分,由1組“3通”閥體和管路構成的低溫預熱和高溫散熱分系統。

  白色箭頭:PTC加熱模塊(用於低溫預熱和駕駛艙制熱)

  紅色箭頭:板式換熱器(通過電動空調壓縮機進行“冷交換”)

  EU5 R550的動力電池採用的液冷恆溫控制策略。在-25攝氏度至0攝氏度,動力電池低溫預熱功能自動開啓。在充電模式(快慢充)下,動力電池溫度低於低於0攝氏度時,採用外接電量首先爲電池總成低溫預熱。在動力電池溫度超過0或5攝氏度時,低溫預熱功能關閉並持續充電。

  北汽新能源EU5 R550的電驅動系統較,上一代的EU400集成度更高,輕量化更深度。爲此,電驅動總成與車身焊接的懸置機構,也選用鋁合金材質“軟連接”。在急加速和急減速時,電驅動系統以及“剛性”連接的驅動電機總成產生的震動,不會傳遞至車身及駕駛艙。

  黃色箭頭:固定在電驅動總成的懸置機構錨點(鋁材質)

  紅色箭頭:固定在電驅動總成的懸置機構支座(鋁材質)

  上圖爲EU5 R550搭載的EMD3.0智能電驅動系統總成正面細節特寫。

  北汽新能源自2009年成立,至2019年的十年間,堅持核心技術和車型平臺的正向研發。這款EMD3.0智能電驅動系統,繼承了上一代PDU電驅動總成的集成化,並在此基礎上進行了輕量化和小型化。

  上圖爲EMD3.0智能電驅動系統總成側面細節特寫。

  紅色箭頭:電驅動模塊

  黃色箭頭:驅動電機總成

  藍色箭頭:懸置總成

  白色箭頭:連接EMD3.0電驅動模塊和驅動電機總成間的循環管路

  需要指出的是,北汽新能源EMD3.0智能電驅動模塊,包括驅動電機控制總成,和PDU、DCDC、OBC高壓用電系統。通過1套循環散熱管路,爲這組只需要散熱的用電系統伺服。

  在筆者此前的文章中多次指出,用電單位集成度越高、體積越小,散熱需求往往也就相應的不大。可以在有限的空間內,更靈活的佈設更少的循環管路,並且施加的壓力更小或適配耗電量更低的電子水泵。

  對於EU5 R550適配的全新低溫預熱和高溫散熱恆溫液態動力電池總成及控制策略,將會在後續稿件重點解讀和分析。

  3、北汽新能源EU5 R550車型平臺:

  上圖爲北汽新能源EU5 R550舉升後底盤細節特寫。

  前副車架、動力電池前端動力線纜和液冷進出管路,都被塑料護板完全遮蔽包裹。

  實際上,北汽新能源EU5 R550前懸架細節特寫。

  白色框架:前保險槓下護板(未拆除)

  紅色框架:H型前副車架

  藍色箭頭:塑料側護板

  黃色箭頭:下A型擺臂

  相對EU400適配的源自紳寶D50的車型平臺及前框型副車架,EU5 R550採用的車型平臺在電驅動系統兼容性和輕量化方面進行強化。前文提及EU5 R500自重1.6噸(EU5 R550自重1.68噸),在保證整車主被動安全的前提對車身架構進行輕量化,這也是包括北汽新能源在內所有車廠追求的“提升”續航里程的重要手段。

  上圖爲北汽新能源EU5 R550後懸架系統特寫。

  EU5 R550適配的帶有後副車架的雙橫臂獨立結構,與此前EU260\400的紳寶(薩博)系車型平臺和懸架完全不同。之所以要進行車型平臺的徹底更新,恐怕還是處於整車尺寸、軸距、動力電池裝載電量(形制)的設定,採用佔用車身焊接(前後地板)空間更少的雙橫臂結構。

  最大輸出功率160千瓦、最大輸出扭矩300牛米的驅動電機和減速器總成,走整體輕量化、低行駛阻力和高效化的路線。前文提到的EMD3.0智能電驅動系統,不僅將DCDC、PDU和OBC等高壓用電單位進行了集成,還將驅動電機控制器進行了物理集成。整套“4合1”總成與驅動電機(減速器)棄用高壓線纜連接,轉而使用直插方式關聯。

  北汽新能源在過去10年間,從最基礎的主動風冷分散式電驅動控制系統,到“2合1”、再到早期液冷伺服的“4合1”電驅動系統,最終形成EMD3.0智能電驅動系統。

  上圖爲拆卸掉動力線纜護板後的動力電池總成細節特寫。

  噴塗防鏽保護層的動力電池總成“半鑲嵌”在車身焊接之下,高壓線纜、液冷進出水管和BMS控制線纜前置。位於防火牆下端的PTC與板式熱交換器,與動力電池前端的液冷進出水管用短長度關聯降低熱損耗。

  噴塗防鏽保護塗層的動力電池總車外殼爲鋁合金材質(上蓋爲塑料材質),並與車身焊接固定的懸置機構一體化設定。

  筆者有話說:

  北汽新能源EU5 R550搭載的具備低溫預熱和高溫散熱恆溫液態動力電池總成及相應的熱管理策略,將成爲北汽新能源“翻身”車型,並徹底告別以往全系車型採用風冷散熱電池解決方案的歷史。

  北汽新能源電驅動系統集成路線,走的輕量化和結構優化的電機控制與功能屬性“4合1”路線。雖然EU5 R550的低壓用電系統並未進行集成,但是較比亞迪在售的秦Pro EV(元535和唐EV)“簡化”的2套散熱循環系統,所適配的3套散熱循環系統更具應對複雜用車環境適應性的優勢。

  當然,主動風冷散熱方案,並不是沒有存在必要。反而在一些主打性價比的車型上適配,可以有效降低成本。北汽新能源以往車型的技術狀態研判,堅持引入動力電池低溫預熱功能,對於北方車主而言是一個“貼心”的加持。

  未完待續,後續評測稿件將會對北汽新能源EU5 R550動力電池熱管理策略進行深度解析。

  文/新能源情報分析網宋楠

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