深度:研判AION Y弹匣电池及车型平台技术状态

最新更新时间:2021-07-31来源: 互联网

2021年早些时候,广汽埃安推出续航410公里和500公里的 AION Y ( 参数 | 询价 ) 车族。其中续航410公里的车型搭载磷酸铁锂电池系统、续航500公里的车型搭载三元锂电池系统,并配置了广汽埃安自行研发的弹匣电池技术及热管理控制策略。广汽埃安AION Y车型入门版售价为10.46万元、顶配售价为14.86万元,完整的覆盖了10-15万元售价区间的主流车型市场。


广汽埃安AION Y长宽高4410x1870x1645mm、轴距2750mm,其中续航410公里车型自重1.645吨、续航500公里车型自重1.655吨。AION Y搭载1套最高转速14000转/分、最大输出功率100/135千瓦、最大输出扭矩225牛米的“3合1”电驱动系统。续航里程410公里车型装载电量55.5度电,续航里程500公里共车型装载电量61.3度电。


需要注意的是(1),AION Y在广汽埃安在售车型售价最低,但是从外观设计、内饰配置、空间设定、车型平台、驱动技术以及弹匣电池热管理控制策略等多方性能的平衡,堪称同价位国产车型的典范。


1、结构简单的电驱动技术+高效率的弹匣电池热管理控制策略:

广汽埃安AION Y动力系统由1组“2合1”充配电总成、1组“3合1”电驱动系统、1组循环管路用于驱动系统+充配电系统高温散热、1组循环管路用于弹匣电池系统热管理系统以及1代iBooster电液一体化制动系统构成。


红色箭头:由迈特威提供的“2合1”充配电系统,将OBC和DCDC进行二次物理集成后,再与PDU进行集成。结构进一步简化,在散热需求与“3合1”类高压电控系统等同的前提下,制造成本有所降低。


黄色箭头:由尼德科提供的“3合1”电驱动系统,最高转速14000转/分、最大输出功率100/135千瓦,较高的转速与自带电子水泵和热交换模块,有效的均衡持续高扭矩运行时的可靠性。


蓝色箭头:由伟巴斯特提供的PTC控制模组最大输出功率5千瓦,设定在弹匣电池热管理循环管路中,主要用于低温预热伺服。


绿色箭头:电驱动系统和充配电系统高温散热管路补液壶


白色箭头:弹匣电池热管理系统补液壶

在AION Y弹匣电池热管理系统中,串联了1组PTC控制模组(蓝色箭头所指),2组水冷板控制模组(红色箭头和黄色箭头所指)。


比对同类型其他品牌车型,为弹匣电池总成提供低温预热伺服的PTC控制模组功率设定在1.5-3千瓦即可。1台轴距2750mm的AION Y搭载的PTC控制模组5千瓦,或可认定部分“富裕”的功率用于驾驶舱制暖。


需要注意的是(2),在AION LX车型上,设定了将携带电驱动系统热量的冷却液(90摄氏度以上),为驾驶舱提供制暖的技术。在AION Y车型上,或在配置驾驶舱制暖用鼓风机内预设风道电压热PTC控制模组技术同时,再设定电驱动“热量”引入驾驶舱辅助制暖的双重控制策略。

2组水冷板控制模组串联在弹匣电池热管理系统内,显然用于分段(功率)高温散热伺服。


在高温工况行车过程中,根据弹匣电池内部电芯温度突破预设最高点,即开启第1组水冷板控制模组。即有效进行降温,又不至于过分占用弹匣电池装载电量,影响续航里程。


在高温工况大功率直流快充过程中,根据弹匣电池内部电芯温度和充电电流变化提升幅度,开启1组或全部2组水冷板控制模组,为电池系统快速降温保证系统安全。


需要注意的是(3),在高温或高寒环境进行大功率直流充电工况,车载动力电池热管理控制策略是首先为电池系统降温或预热,而所需要的电量则源自充电桩端并由车主支付“额外”的成本。


越来越多的EV车辆设定2组水冷板控制,平衡行车工况低能耗高温散热伺服产生的电耗与电池装载电量之间的矛盾;快速抑制大功率充电时电芯温度提升所带来的的安全隐患。

AION Y的进气格栅、散热器、冷却电子扇以及控制模组全部设定在ABS工程塑料为材质的框架,用于系统轻量化。

广汽AION车族,从最初的GSe系列至SLXVY,全系标配弹匣电池液态热管理控制策略。根据车型量产年代所选用的技术不同,驾驶舱制暖、电驱动系统制冷和弹匣电池热管理系统的“冷量”和“热量”交换解决方案或有交叉,或重新适配新状态。


从硬件架构看,AION Y选择了2套循环系统;从管路结构看,AION Y的电驱动、驾驶舱以及弹匣电池热管理系统互有交叉;具体执行逻辑,则需要在AION Y进行大功率直流充电“冷量”与“热量”交换过程,通过在热成像仪一窥究竟。

在国家电网60千瓦直流充电桩、地表温度接近42摄氏度进行充电测试。充电14秒钟后,充电桩端显示动力电池SOC值为40%、电信最高温度32摄氏度、充电电压352伏、充电电流19.5安。

满负荷行驶约1小时(开启驾驶舱空调制冷模式,并调节温度值20摄氏度)后进行充电测试电芯温度保持在不会激活高温散热阈值的32摄氏度,充电电流从19.5摄氏度攀升至114安的时间为3分钟。

充电17分之后,充电桩端显示弹匣电池SOC值为55%、电压保持在352.2伏、电芯温度提升至34摄氏度、充电电流为110安。

在热成像仪帮助下,可见AION Y弹匣电池热管理系统中的靠近防火墙的第1段水冷板控制模组(白色箭头所指)开启(表面温度降低至12摄氏度),电动空调压缩机输出的“冷量”与弹匣电池输出的“热量”进行热交换。与此同时,靠近PTC控制模组的第2端水冷板控制模组(蓝色箭头所指)未开启(表面温度保持在40摄氏度)。


由于环境气温并未窜升至过高的状态、受充电功率所限,AION Y弹匣电池系统内部(电芯)最高温度稳定在34摄氏度,热管理系统也只开启第1端水冷板控制模组。


需要注意的是(4),测试的这台续航里程500公里的广汽埃安AION Y,适配由镍55电芯构成的弹匣电池电压为350伏级。在60千瓦直流充电时电流为110安左右,如果用120千瓦或150千瓦直流充电的电流将会较大幅度提升(车载端充电功率或主动限定),就需要弹匣电池热管理系统全负载高温散热伺服。


2、基于正向开发的车型平台带来的被动安全优势:


源自广汽埃安官方消息,AION Y是基于GEP2.0纯电专属平台研发和量产。由于广汽埃安品牌只有AION系列EV车型在售,可以将GEP2.0纯电专属平台理解为只用EV车型的解决方案。


需要注意的是(5),量产的AION Y多款车型包括使用磷酸铁锂和三元锂电芯的弹匣电池。在此前新能源情报分析网就指出,广汽埃安将会全系车型适配弹匣电池系统(包装技术)+镍55三元锂电芯方案。

对于GEP2.0纯电专属平台的认知,可以较为直观的以弹匣电池是否完全“镶嵌”进AION Y车身焊接,这一并不“严谨”的标准作为比对。

完全举升AION Y之后可见,前部护板(红色箭头所指)完全将副车架包裹、并与弹匣电池(黄色箭头所指)及左右两侧护板(蓝色箭头所指)在处在一个水平面。

前部副车架下护板和中部弹匣电池最低端,构成一条“完美”的线条。在高速行驶中,有利于降低车辆底部的风阻同时,提升了弹匣电池前端诸多接口的被动安全性。

拆除前部下护板后可见,AION Y适配的1组全钢材质框型前副车架(红色区域),通过3组全铝材质“悬置”支撑“3合1”电驱动系统。


尼德科提供的135千瓦级“3合1”电驱动系统,最高转速14000转/分,配置1组内部润滑油和外部冷却液进行“冷量”与“热量”交换的模块(蓝色箭头所指)。为了提升热交换效率,“3合1”电驱动系统本体设定1组可变流量的电子水泵(绿色箭头所指)。

举升的AION Y处于“怠速”+驾驶舱空调开启状态,通过热成像仪监测可见“3合1”电驱动系统的热交换模块表现温度约为34.9摄氏度。


对于民用EV车载永磁同步驱动电机,多采用冷却液进行散热,运行温度约为90摄氏度以上。随着转速越高,电驱动系统的转子和定子冷却需求越高,或专用油冷散热或在冷却液散热基础上追加一组热交换模块。

自重范围1.645-1.745吨的AION Y前悬架采用标准麦弗逊式独立架构、后悬架为扭力梁半独立架构。前悬架下A型摆臂为钢材质单面冲压,前转向节为全铝材质。作为传统整车制造厂的广汽,以及独立出来的广汽埃安,在最基本的造车层面是不会出现“断轴”等缺陷。

前部下护板不仅包裹住前钢制副车架上端的“3合1”电驱动系统,还十分完整的保护弹匣电池总成前端高压线缆接口(蓝色箭头所指)、BMS通讯接口(红色箭头所指)以及冷却液管路接口(黄色箭头所指)。

借助GEP2.0纯电专属平台的优势,前框型副车架与弹匣电池总成被设定在同一水平线。在正向行车过程中,前框型副车架后端起到了保护弹匣电池前端诸多线缆接口的“保险杠”作用;前副车架下护板则有效的抵御行车过程中溅起的泥沙对诸多线缆接口的冲击。

AION Y驾驶员一侧弹匣电池侧护板内设定了至后轮的制动液管路,并没有因为副驾驶员一没有任何管路而省略掉护板。

需要注意的是(6),AION Y适配的弹匣电池两侧的铝材质悬置为整体条形(黄色箭头所指),与车身焊接刚性固定并进行了轻量化(红色箭头所指)设定。


作为一款2021年量产的EV车型,车身焊接边梁的最下端与动力电池壳体最下端持平。在受到来出自侧向冲击时,车身焊接第一时间承受冲击力,电池外壳体承受分散后的冲击力。


3、成本、造型、空间、安全有机结合的典范:


抛开价格,强调外观、内饰、空间、性能等一系列的设定,对于一款EV车型而言是不公平的。广汽埃安 AION Y的起售价为10.46万元,最高配车型售价不超过15万元,那么在这个范围区间再去研读和判定AION Y的诸多分系统的平衡策略。

长宽高4410x1870x1645mm、轴距2750mm的AION Y,可以看做“4轮4角”设定的两厢轿车和MPV相结合的类跨界车型。在满足大部分国内潜在车主的审美特点后,将车身空间利用率最大展演。

继承了AION车族一贯的细腻且多元的内饰风格,驾驶员用显示屏与中央显示屏的尺寸挤不过大、也不过小的“恰到好处”。

在保证车内空间不会被动力电池侵占的前提下,车身焊接内侧地板平直且没有向内的凸起,弹匣电池与前副车架及车身焊接两侧最底端平直,彰显了广汽埃安从车型平台正向开发、外观内饰和空间的设定以及弹匣电池的主被动安全性“一体化”考量的硬实力。


笔者有话说:


作为一款10万元起售的入门级车型,没有以牺牲车内空间为切入点,更没有将安全性让位配置的市场策略带入,综合多方因素都是值得肯定的一款精品EV车型。


唯独有些遗憾的是350伏级电压平台,即AION SLXV车型之后没有提升。


编辑:鲁迪 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic543414.html

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