玩车趣

荣威R ER6解读系列之核心三电细节揭秘

时间:2020-07-07 09:27:44  来源:汽车探索  作者:

    荣威R ER6是荣威R标下的首款纯电轿车,被寄予厚望的ER6不仅拥有620km超长续航,还拥有让同级竞品羡慕嫉妒狠的12.2kWh百公里超低电耗。虽然暂时还不能对其里里外外的详细体验并展示给所有的消费者,但我们将通过一系列的解读稿件,从外到内的将这款纯电新车的面纱一层层的揭开,让消费者能够在其上市前对它有深入的了解。

    620km超长续航、15分钟快速充电200km以及12.2kWh同级最低百公里电耗,是荣威R ER6身上最显眼的标签。拥有如此强势表现,离不开荣威全新R品牌在新能源技术及整车技术上的持续创新。ER6超长续航背后的核心三电实力,就是本次解读的重点,通过详细的图解来一同了解一下平常并不会被浓墨重彩介绍的“电驱、电池、电控”三电核心技术。

    在三电系统中,电驱系统则是最为核心的部件,其性能和效率可以直接影响到新能源车的直接性能。首先在结构上就要与众不同,ER6的电驱系统采用同轴布局结构,输出轴、半轴、电机轴在同一轴线上,进一步压缩车辆高度和前后方向上的尺寸,相较于采用平行轴布置结构的纯电动汽车,能够为用户带来更宽敞的乘坐空间。上汽工程师在ER6上则采取了另一种方法,把电机输出轴做成空心的,在里面再嵌套一个轴承,然后在这根轴承里放一根细的轴,外面的空心轴和里面的实心轴以10倍左右的关系各自旋转,互不干涉,这样就充分的利用了半轴周围空间,避免了空间浪费。

    ER6采用8层Hair-pin绕组技术,上汽工程师从绕组的结构上想办法把截面积做大、长度做短,选用了Hair-pin扁线绕组。一般的Hair-pin扁线绕组是2层一组,从上到下是两组4层排布。但随着电动车动力需求的增加,电机的转速越来越高,通过绕组的交流电的频率也越来越高。这里的交流电有着明显的“趋肤效应(skin effect)”,导致中间的面积被浪费,周围的电流很大,发热明显,效率降低。所以,工程师把绕组继续拆分成8层,并合理设计结构,形成了现在的8层Hair-pin绕组设计,实现了电机效率、功率密度和扭矩密度的提升。与上一代电机相比,ER6电机的功率密度进一步提升53%,接近6kW/kg;扭矩密度进一步提升12%,接近12Nm/kg,比特斯拉Model 3搭载的电机更高。

    如果电机的转速范围不够宽,比如只有10000rpm,那么无论是给纯电车型设计一个很大或者是不够大的减速齿比,最高效区间对应转速的范围都不够合理,整车能耗不能得到最好的优化。而ER6采用的8层Hair-pin扁线绕组电机实现了15000rpm的最高转速。同时,通过合理的齿比设计,新车0-100km/h加速仅需7.8s,极速达185kph。对比4层Hair-pin绕组电机,8层Hair-pin绕组电机效率≥90%的区间从83%提升到了88%,增加了整整5%。此外,通过仿真软件测算的效率MAP数据显示,同一款ER6车型分别采用8层Hair-pin电机和4层Hair-pin电机时,搭载8层Hair-pin电机的车型NEDC工况的平均电耗从13.8kWh/100km下降到12.2kWh/100km,降幅超过11.5%,切实提升车辆续航里程。

    上汽旗下的华域电动进行一次产线投入,可实现不同产品的共线生产,从100kW到250kW都能使用,覆盖了所有汽车的动力需求。解决了Hair-Pin扁线电机产线兼容性差、投入高的发展限制,成为国内外主流车企近几年大力发展的方向。ER6采用的8层Hair-Pin电机实现高度平台化,只需要通过调整电机定子外径、铁芯长度和绕组连接方式等,可以实现不同尺寸、不同电压及不同性能需求的产品共线生产。不仅可以满足ER6的产能,对于未来的新车型新尺寸也能随之配合。

    ER6拥有高度集成化的电驱系统外,还拥有高能量密度与安全可靠性的电池系统,才能带来同级最长续航、超越同级的最优电量。ER6首次搭载创新性大模组电池方案,并采用成熟稳定的NCM523电芯,电池能量密度达到180Wh/kg,综合续航达到620km,实力比肩搭载811电池的车型。同时,新车电池还采用了疏堵结合的热失控防护,并通过UL2580电池安全认证,为用户提供了安全可靠的产品体验。

    ER6搭载的电池包采用了把多个标准模组打散再集成的定制化大模组方案,大幅减少零件数量以及零件安全连接需求空间,进一步提升集成效率、增强结构强度。通过采用大模组的设计思路,电池包体积能量密度提升了34%,对比其他同尺寸电池包,电池能量(1/3C)从54.3kWh提升到了72.7kWh,增长了近20kWh的电量。

    大模组方案,模组变大、数量变少之后,减小了布置安装、电气连接、操作预留等空间需求。新车大模组电池零件数量相比上一代产品减少了22%,不仅能够实现整体的轻量化,还能留出充裕的重量空间。配合一体式托盘设计,并对整车安装点的结构形式、四周侧壁各种加强结构以及托盘内部加强结构进行了精心优化,真正将重量用在了刀刃上。一体式铸铝托盘,把冷却板与框架集成为一体,兼顾电池冷却和加热功能,在确保PACK框架强度的同时,还进一步提高了集成效率。电池包仅靠523电芯,就把能量密度高做到180Wh/kg,与上一代产品相比,质量能量密度提升了15%,上述的这些优势最终都体现在了更长的续航表现上。

    安全方面,ER6采用的电池均严格按照全球顶级的UL2580电池安全认证标准设计,并通过了国家公告法规认证、ECER100欧盟法规等安全标准认证,为用户提供安全保障。除此之外,ER6的电池选还用了相对成熟安全的NCM523电芯,镍、钴、锰在材料中的比例为5:2:3,钴和锰的比例高,有更高的安全和稳定性。

    值得一提的还有其性能优良的防火罩:在电池包内,防火罩把所有电池模组都罩起来。这层防火罩包含两层结构:一层是硅胶为主的复合材料,它在高温下会陶瓷化成一种质地坚硬的半无机材料,这种无机材料不仅自身不会燃烧,同时具有出色的隔热性能,能够防止电芯喷出物引燃或熔穿电池包上盖;另一层是非常薄的玻纤材料,它的任务是在陶瓷层还未形成时提升其整体强度,使材料不至于撕裂或散架。防火罩设计的存在,可以在一定时间内避免密封面周边的过热风险,将高温烟气通过电池包内的烟气通道,经由箱体上设置的防爆阀排出,在足够长的时间内,确保乘客舱安全。

    不仅有防火罩,ER6还在电池包箱体上构建起疏堵结合的排气通道。“疏”的方面,设置了“只通气不过水”的平衡阀,以应对电芯热失控时所释放出的大量气体,平衡电池包内外压差。“堵”的方面,由电池包上放置了4个排气量充足的单向弹簧防爆阀,在防爆阀内侧增加了一层薄钢片,避免高温烟气直接冲击防爆阀而引发爆燃。高温烟气需要通过防护钢片的阻挡,再从钢片与电池托盘的间隙中到达排气阀口,在这个被精心设计的过程中,高温气体的热量很大一部分已经散到外界,实际排出的气体已不足以燃烧。

    除了被动安全设计之外,ER6针对电池温度的主动控制设计也非常到位。为将热失控发生的概率降到最低,ER6更换了模组下方的导热材料,并通过BMS电池管理系统、热失控报警机制,实时监控热失控情况,及时进行调控,有效降低热蔓延速度。配备的BMS电池管理系统实时监测热失控情况,当监测到热失控有可能发生时,全速运转电池水泵,配合导热材料,能够迅速将热失控电芯附近局部过多的热量转移到电池包其他位置,并提供相当于4个额外电芯的热容,大幅度降低热失控情况发生的概率。再配合ER6利用大数据机制,结合后台监测和计算电芯状态,建立热失控报警机制,打造出了电池保护的最后一道防线。

    总结:荣威R ER6三电核心特点的优势,离不开上汽这个国内新能源产业链布局最完整、体系能力最强的汽车企业,及其与宁德时代、英飞凌、上海化学工业区等国内外行业巨头展开合作。而进一步完善在新能源核心“三电”领域的布局,实现对“三电”技术的全面掌控,才能保证荣威R品牌在新能源技术及整车技术上的持续创新,才能让ER6拥有620km超长续航、15分钟充电200km和12.2kWh同级最低百公里电耗,堪称20万内唯一620km超长续航纯电轿车,再次为同级市场树立了标杆。 (编辑:布玛)

 
近期精华推荐 文章列表:http://www.vautou.com/yuanchuang
2021款骐达TIIDA售9.99万起 变化可忽略
别克微蓝7实拍 与合资同级SUV相比略好
拜腾也倒下了 从生到死一款产品都没上市
2019年"双积分"榜 达标58家/不达标86家
油价六连停后首次上调 92#汽油涨价1毛
北京国六B排放调整至2021年1月1日实施
新款雷凌售11.58万起售
2020款Aion S正式上市
来顶一下
返回首页
返回首页
 
热门资讯