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蔚来的换电设计的探讨

汽车电子 | 发布时间:2018-01-17 | 人气: | #评论# |本文关键字:蔚来
摘要:数过来,把北汽的出租车换电方案和蔚来的方案,这已经是换电在纯电动汽车里面的第三次尝试,这一次胜算几何呢?我个人觉得这个事情本身是个卖点为主,该充电充电,该建网络建充电网

数过来,把北汽的出租车换电方案和蔚来的方案,这已经是换电在纯电动汽车里面的第三次尝试,这一次胜算几何呢?我个人觉得这个事情本身是个卖点为主,该充电充电,该建网络建充电网络。事情的主要不同的地方有以下几点:

1)换电Tesla 也没做成,这不是比Musk还牛逼了么

2)没换电,这车也很快充,算下来峰值也要110KW上下了

3)仿效雷诺ZOE,电池租赁本身拉低门槛

4)换电本身是个低频应用,亮点是亮点,用的少的话不是太大维护问题

我们也看到在高能量密度和较低成本,暂时无法提高特别高的充电功率的当下。以充电与换电为表面,实质是想要达到快速能量补给而消除里程焦虑的电动汽车的主旋律一直都存在。

快充我们就看保时捷的Mission E黑科技是否可以在不计成本的条件下,给我们带来完全不同的额体验。

我们还是回到这个电池系统,主要分成三部分比较核心的设计内容:

  1. 机械结构

  2. 电气接口

  3. 冷却接口

我们仔细看一下电气接口的进化:

在国网主导的IEC标准后续修订中,在电气连接这块其实总结一些经验教训

  • 电池箱连接器应具备对准导入机构,在插入连接器时能自动修正位置偏移,以保电池箱连接器应具备浮动跟随机构,在车辆行驶造成的频繁振动、蠕动下能自动跟随触头位移变化,以保证可靠连接

备注:这点没看到实物看不出来,特别是这个主连接器的正负两极的电气连接,怎么压线,看这个配电单元的大小,下面选用柔性的软铜牌是比较合理的办法

  • 电池箱连接器的部件(如端子、插销、壳体等)应可靠固定,保证振动、蠕动影响下不会松脱;

  • 快换电池箱的固定应采用机械式锁止操作机构,并具有防锁止失效功能;

  • 锁止机构应能在三个相互垂直的轴上将电池箱紧固在托架上,在车辆行驶造成的频繁振动下,不会出现明显的相对位移或产生明显的机械噪声;

  • 锁止机构应能承受纯电动乘用车振动和冲击的影响

这些结构还是有很多的继承性的,不过我听陈凌兄弟说,当初这个连接器是按K来算价格的,现在估计也要好几百一个

这是最早Better Place的设计雏形,分成2X2的设计思路,两端走液冷回路,中间信号引脚就费劲了

还有就是这个液冷回路的接口,从直径来看,是在Better place的基础上进化的。

备注:之前国网旗下的直接采用自然冷却要简单点

这两接口,如果要做滥用设计,是需要在X、Y方向不同的偏差下进行滥用对插实验的。在Z方向插过了,会不会造成管壁的磨损和裂缝是值得我们后续观测的。这个如果处理不好,就会形成一个比较明显的泄漏点。

还有一个比较值得探讨的问题,不知道我想得对不对,这个冷却液具有一定的可燃性,开口往下,必须准备另外一个Tank把电池相关所有的冷却液全部抽出来,然后再进行汇总,整个管路特别是阀失效或者出点意外,这个换电没法弄。

如下图所示,我们拿Model X的整个热管理的冷却回路来做对比,如果要实现这个还是需要做一些软件和策略上的工作。

  • 电池的热管理回路独立,预备两个独立的Tank

  • 需要准备两个回路

  • 换电之前,把所有的电池冷却液抽出来放到另一个回路

  • 换电过程中,冷却接口打开,部分空气进入这个冷却管路中

  • 然后换电之后,通过另个回路再汇合到主回路中

这些模组确实和CATL的标准模组长的比较像,就是配置的不同,使得内部的线束设计也不尽相同,不过除开这两点设计,这个电池系统也没啥不一样了

从BMS来看,由于电池系统需要独立车辆进行管理,这里不仅需要把接触器控制的信号和驱动部分拿到手了,通过通信和硬线控制还是上交实际的控制权限。所以整个体系,是围绕整个电池管理系统展开的,把大量的故障处理的部分(在车上与原有的车载系统工作,在车下换电站内充电)还要处理快充的一些内容,这是一个很大很全的电池管理系统的功能。为了配合这个设计,这里的总线布置也是值得我们后续观测的。

最后是这个结构的耐受性,这个我们不用太质疑了,等实车出来了,感兴趣的把结构画出来,分析在反复装个100次看看

最后,我们来看看这个10分钟100公里的补电车,按照这个车的电耗

百公里耗电=67Kwh/355KM =18.8 Kwh/百公里,112Kw的充电功率已经位于很好的位置了,我觉得换电还是一种标新立异的选项,确实是为了后续租赁电池

如果本身学习雷诺的做法,完全可以不这么麻烦的

借助雷诺ZOE车型,雷诺改变了传统的电动车出售理念:顾客不必购买电动车电池,只需每月租用电池组即可驾驶电动车。此举降低了电动汽车的入门价格。但没有电池组,这些电动车就无法使用,而且电池组的租赁费用可能并不便宜。雷诺日前宣布,其刚刚签约了第10万个电池租赁合同,该销售模式受到了消费者的欢迎和接受。

小结:老板和土豪的世界我们工程师不懂,不过我想如果这车不换电的话,也没啥。该快充就去快充嘛,就是这些换电的点随时换成充电站,先圈个地也行的啊。

蔚来嫩管充换电网络


责任编辑:电气自动化网

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