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如何平衡超快充和電池壽命?

2019/01/30
53
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在《Porsche electric car prototype achieves new record 400 kW charge rate》一篇報(bào)道里面,保時(shí)捷拿著自己的改造的車,嘗試了 800V&500A 的測(cè)試,而寶馬也拿著自己改造的 I3(57kWh)去測(cè)試較高的功率。
 
 
這個(gè)問題很有趣:
 
我們?yōu)槭裁匆非蟾吖β??補(bǔ)電的速度表征了自由感,這種自由在某些條件下可以直接決定消費(fèi)者對(duì)一臺(tái)車的感受
 
在客戶的需求下,會(huì)濫用快充,也就是說(shuō)他會(huì)盡可能使用這種便利的快速的,當(dāng)連續(xù)的快充累積在一起的時(shí)候,對(duì)電池的損傷,造成廠家和消費(fèi)者之間的對(duì)立
 
我覺得未來(lái)是需要通過(guò)車輛的實(shí)際的使用,歷史的數(shù)據(jù)來(lái)提供基于消費(fèi)者和車輛質(zhì)保和車輛殘值幾方面的平衡,說(shuō)白了,我們需要通過(guò)軟件讓消費(fèi)者知道自己能有幾次超快充的機(jī)會(huì),如何使用
 
1)保時(shí)捷和寶馬的快充測(cè)試
 
 
兩家企業(yè)是做了一個(gè)研究項(xiàng)目,通過(guò)測(cè)試來(lái)看整個(gè)充電電氣系統(tǒng)能否承受這個(gè)極限和電池的極端承受能力,使用一輛配備了 90 度電的改裝 Taycan 樣車測(cè)試了 800V/400 千瓦充電。
 
 
保時(shí)捷的目標(biāo)是 450 千瓦,測(cè)試的充電速度可以達(dá)到 3 分沖充 100 公里的續(xù)航里程。保時(shí)捷目前在 Mission E 上能夠達(dá)到的穩(wěn)態(tài)充電功率應(yīng)該在 200 千瓦左右;在極限試驗(yàn)的極限充電速度已經(jīng)達(dá)到了 400 千瓦,是完全不考慮整個(gè)系統(tǒng)的耐久性的,但是給需要緊急充電的駕駛員可以帶來(lái)額外的驚喜(這個(gè)速度就是抽根煙可以跑了)

 

 
2)如果 100%使用快充的后果
 
在沈斐兄的博文《世界上兩大不可知之事》里面有個(gè)案例,循著這個(gè)案例也可以找到這臺(tái)車的使用情況
 
 
 
 
2016 年 8 月,Ehawk 行駛 31.26 萬(wàn)公里(194239 英里),車輛的預(yù)估里程開始變得極度不準(zhǔn)確,Tesla 服務(wù)中心判斷這輛車的主電池內(nèi)部出現(xiàn)不均衡,決定換電池;2018 年 1 月,車輛的總里程達(dá)到了 324044 英里,意味著換新的電池使用了 129806 英里(20.89 萬(wàn)公里),特斯拉服務(wù)中心診斷主電池?zé)o法正常工作,更換了一塊 90kW 的電池,將 eHawk 升級(jí)到了 90D 的規(guī)格(8 年不限里程)。
 
Tesla 的診斷情況為:這個(gè)客戶都是從極低的電單直接充到 95-100%,然拆下來(lái)經(jīng)過(guò)詳細(xì)檢測(cè)的電池第一塊電量損耗只有 6%,第二塊則下降了 22%。
 
Battery degradation over the course of the first 194,000 miles was ~6% with multiple supercharges a day to 95-100%. Between 194,000 and 324,000 miles Tesloop experienced battery degradation of ~22% .
 
在容量層面來(lái)看電芯內(nèi)阻差異導(dǎo)致電芯沒辦法使用了
 
Found internal imbalance in HV battery due to consistent supercharging to 100% from a low state of charge (SOC) without any rest periods in between 
 
從上面我們也看到,特斯拉的不限制里程給客戶送了三塊電池,這車賣的再貴,一共 90kwh*3,加上快充免費(fèi)的電費(fèi),這個(gè)美國(guó)的兄弟薅羊毛搞得多厲害。我也看不懂特斯拉的同志們?yōu)樯稕]有給這樣的客戶這種機(jī)會(huì)
 
 
3)怎么平衡
 
我們其實(shí)要考慮各個(gè)部門領(lǐng)導(dǎo)的想法,也要讓產(chǎn)品有競(jìng)爭(zhēng)力。前者需要考慮各種各樣的情況,來(lái)保證公司的利益不受損失(別搞出漏洞導(dǎo)致批量的索賠和各種承諾達(dá)不到的情況),后者需要考慮用戶的實(shí)際使用,也需要解決實(shí)際車主的痛點(diǎn),幫助他們理解,電池其實(shí)是他自己的,亂用對(duì)雙方其實(shí)都沒啥好處,出于保護(hù)電池的角度,只能在各方面進(jìn)行限制。
 
我覺得解決問題的辦法,是通過(guò)數(shù)據(jù)、軟件和讓用戶更了解實(shí)際的情況入手:
 
記錄用戶的使用情況,在車載應(yīng)用層進(jìn)行預(yù)警
 
分不同的模式,讓用戶可以在確實(shí)需要的場(chǎng)景下,盡量把電池的電量和放電、快充能力用起來(lái),但是在某些不必要的場(chǎng)合,收著用。萬(wàn)一客戶真的要開車回家過(guò)年,帶著一家老小一年就這么一趟,我們?cè)谲浖锩娓銈€(gè)春節(jié)回家模式也是必須讓他感受到最大的誠(chéng)意
 
在驗(yàn)證階段,拋棄原有的 OK 和 NOK 的模式,我覺得電池的弄法現(xiàn)在也很明顯,有限供應(yīng)商、有限的設(shè)計(jì),所有的要求最終都會(huì)帶來(lái)成本,能夠摸清楚它真正的次數(shù),并且搞清楚我們應(yīng)該怎么用(什么樣的 Current 不會(huì)造成永久損傷,能用多少次)
 
 
小結(jié):在去補(bǔ)貼的宏觀背景下,在控制成本的角度來(lái)說(shuō),我們可能要拋棄原來(lái)的考慮模式,盡可能去找到一些能給客戶的東西,并且在客戶把電池折騰完以前,把它拉回來(lái)
 

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),不過(guò)我相信未來(lái)衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。