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被召回的電動汽車大部分問題出在三電上?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年07月14日  

2019年已經(jīng)過去一半,汽車市場還在進行著實力的較量,近兩年來隨著純電動汽車的發(fā)展逐漸成熟,車市的大環(huán)境也有著不相同的走向,傳統(tǒng)燃油車的銷量下降和新能源汽車的銷量上漲已征兆,然而隨著新能源汽車的銷量上漲,新能源汽車的安全性、續(xù)航里程、動力加速等等相關(guān)問題接踵而來。今年上半年的時間新能源車輛召回超過12萬輛,在這超過12萬輛純電汽車中,接近一半出在了新能源汽車的三電問題上。


和傳統(tǒng)燃油車的核心三大件相比,純電動汽車雖然也有自己的核心三大件,但與傳統(tǒng)燃油車相比差別很大。傳統(tǒng)燃油車的核心三大件:發(fā)動機、變速箱和車身結(jié)構(gòu),發(fā)動機就是燃油車的心臟;變速箱就是燃油車的大腦;車身結(jié)構(gòu)就是汽車的整體骨架。作為傳統(tǒng)燃油車發(fā)動機能輸出多少匹馬力,擁有多大的扭矩作為燃油車性能方面的劃分。


與傳統(tǒng)燃油車略有不同,純電動汽車的核心三大件中基本都和電有關(guān)系,分別是:電驅(qū)、電控和電池。這其中電驅(qū)就是電車的心臟,作為驅(qū)動車輛行駛的核心硬件;電控就是電車的大腦,它控制著車輛動力與制動回應(yīng)等相關(guān)消息的回饋工作掌握著整輛車的總體動態(tài);電池就是電車的動力來源,電池儲備量越大行駛路程也就越長。


既然純電動汽車的核心是電驅(qū)、電控和電池,其三方面的的連接要復(fù)雜的線路來完成,復(fù)雜的線路會間接提高了電汽車的故障率,任意一根線路出現(xiàn)斷路,可能都會使得電動汽車無法正常行駛,一旦線路出現(xiàn)短路情況將會是電動汽車的災(zāi)難,所以電動汽車細節(jié)要比傳統(tǒng)燃油車細致不少,做工也要更加縝密不能有半點差錯。


電驅(qū)系統(tǒng),直接控制車輛行駛。電驅(qū)系統(tǒng)是由三部分組成的:傳動系統(tǒng)、電機、逆變器。現(xiàn)在的純電動汽車的傳動系統(tǒng)都是單機減速,既沒有離合也沒有變速,不過在將來的電動汽車市場,各大車企將會對傳動系統(tǒng)上繼續(xù)研究并且新增其復(fù)雜性,由此來降低電機、點擊變阻器的需求,繼而提高性能,降低成本。電機是由:定子、轉(zhuǎn)子、殼體三部分組成,電機技術(shù)的核心點在定子和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子就是電動汽車的重要驅(qū)動電機,它承擔(dān)了電動汽車的所有運動相關(guān)的功能。而電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)也就是電動汽車的前進和倒車的行車動作。


在電動汽車行駛時,電機的扭矩為負數(shù),扭矩的精確反應(yīng)了電動汽車的加速快與慢,而扭矩出現(xiàn)誤差時,就要電機來完成電動汽車的加速,里程數(shù)的變化則是消耗同等的能量電池來完成的。因為電池的成本相比于電機的成本要大,所以電動汽車的電機效率和性能可以間接降低車輛成本,目前電動汽車中電機驅(qū)動系統(tǒng)又三類,分別是:直流電機驅(qū)動系統(tǒng)、永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)和交流感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng)。


逆變器的重要用途就是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電,假如一臺電動汽車的逆變器可以支持較高的電壓,則電壓充電的電流較大,功率大,這就意味著同樣的電流充電,充電的功率可以等比例放大,既而可以縮短充電時間。假如提高逆變器支持的電壓便可以提升逆變器的充電效率。但逆變器的電壓過大也可能會導(dǎo)致過熱從而引起火災(zāi)事故,目前日本豐田正在對逆變器的材料問題進入深入研究。


電控系統(tǒng)是指整車控制器,而在電動汽車中“電控”系統(tǒng)比較繁多,其廣義分為:整車控制器、電機控制器和電池管理系統(tǒng)。不同的“電控”系統(tǒng)掌握著相關(guān)職責(zé),而這些控制器之間是通過CAN網(wǎng)絡(luò)等進行通訊。


整車控制器重要是采集油門、制動踏板等相關(guān)信號,作出相應(yīng)判斷和給出指令信息,其還要協(xié)調(diào)整輛車上的各個控制器的通信;電機控制器的用途重要是接受整車控制器的扭矩釋放回收的指令,由此來控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動方向,除此之外在能量回收過程中,電機控制器還要負責(zé)將驅(qū)動電機副扭矩出現(xiàn)的交流電進行整流回充給動力鋰電池


相比于以上兩個電控系統(tǒng),電池管理系統(tǒng)相比較較“專一”,其重要功能基本都是圍繞電池的所運轉(zhuǎn)的,其中包括:電池物理參數(shù)實時檢測、在線診斷和預(yù)警、充放電和預(yù)充控制、電池的均衡管理和熱管理等相關(guān)職能。可謂是對電池的關(guān)懷無微不至,電控系統(tǒng)雖然分成多個大塊,但是每一塊都是責(zé)任重大不可疏忽,任何一個模塊出現(xiàn)問題都是與人生安全直接掛鉤。


電池作為現(xiàn)在不可或缺的能量儲存的載體,電池工業(yè)與化學(xué)、機械工業(yè)、電子控制等都有聯(lián)系的一個行業(yè)。電池的關(guān)鍵在于電芯,電芯最重要的材料就是正負極、隔膜、電解液。其中政績材料廣為人知的有磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元、高鎳三元。


動力鋰電池的使用至今大約有20多年的時間,在1996年通用汽車推出了EV-1型號電池其采用的是鉛酸電池,它也是現(xiàn)在車架電池的雛形,從鉛酸電池到現(xiàn)代日系混動的鎳氫電池,再到現(xiàn)在電動汽車比較流行的鋰離子電池,經(jīng)過層層迭代,電池的發(fā)展已經(jīng)進入一個新時代,但是在安全性上,電池還存在一定的風(fēng)險,一旦電池異位或者是裝配不當都可能使電池出現(xiàn)過熱形況并且出現(xiàn)危險。


電動汽車電池從種類上分為鎳氫電池、鉛酸電池和鋰離子電池,其中鎳氫電池的優(yōu)點是安全、可靠,缺點是能量密度低。廣泛應(yīng)用在混動車型上。鉛酸電池的優(yōu)點是價格便宜、可靠,缺點是能量密度低,應(yīng)用在早期的電動汽車型上。鋰離子電池的優(yōu)點是容量密度大,缺點是成本高,應(yīng)用在主流的電動汽車上。


電池的比能量和比功率,其中比能量是指電池單位質(zhì)量所能輸出的電能,單位是Wh/kg。比功率密度是描述電池在瞬間能放出能量的能力,單位是W/kg,比能量高的動力鋰電池屬于續(xù)航時間長,持續(xù)輸出能力強;而比功率高的動力鋰電池提速快可以供應(yīng)很高的瞬間電流,一次保證電動汽車的加速性能。


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