很淺顯地告訴讀者兩種作者學習了三年優(yōu)化出來的電動化車輛電機控制方案。第一種是單電機雙電壓等級,第二種是雙(多)電機雙電壓等級。盡管這樣的設計有差別,但其設計出發(fā)點都是以能源優(yōu)化控制優(yōu)先。單電機是為了更低成本,多電機是為了更高效、更優(yōu)性能。但這二者低電壓都是48V直流/33V交流。高壓分別是144V直流/99V交流和520V直流/380V交流。這樣做的好處是什么呢?
1 低壓48V電池組足夠安全,可以讓車主自行換電。
2 低壓48V電池組車載電容量是可變的,為可以為100~400公里純電里程電量。高壓電池組固定為160公里純電里程電量。每次出行按需配電。
3 高壓電池組選用高功率比電池,制動饋能回收和瞬間釋放,快充其性能更好。
4 雙電壓系統(tǒng)相當于雙電源。當高低壓電池組其中一個發(fā)生過載或電池故障,立即切斷該電池組供電,電池不會崩潰。車輛行駛不受影響。
5 出行需要補能的時候,可以快充、換電。當電池電量耗盡,選擇快充,或者48V電池組換電?;蛘吒邏弘姵亟M快充、48V低壓換電同時進行。最快15分鐘內完成補能。接近加油的便利性。
6 48V低壓電池組使用更小倍率充放電,車輛能源主要由低壓提供。相當于改善了電池組工況,延長了電池使用壽命。
7 通常,高壓電池組作為固定在車上的,而低壓電池組是有車主選購。也就是說車主最低只需要購買160公里純電續(xù)航里程的電池。當長距離出行時,車主通過租用48V低壓電池組。這樣降低了車主購車成本。當然車主也可以選擇100~400公里電量的48V低壓電池組,車主可以按需自行選擇配置。
這7點優(yōu)點,哪怕是其中任一一點,成為某個車企的專利的話,都能讓車企在未來的競爭立于不敗之地。而這么多優(yōu)點集中于一身的的雙電壓系統(tǒng),是不是很難實現(xiàn)呢?
從技術難易程度、實現(xiàn)成本來說雙電壓系統(tǒng)非常容易實現(xiàn)。
對于48V低壓電池組,其電壓范圍見圖1
圖 1 48V系統(tǒng)是低電壓較安全的系統(tǒng),依據(jù)法規(guī)
圖2 手指直接短接48V電池組正負輸出端,不會發(fā)生觸電
48V電池包并聯(lián)裝車使用安全,電池維護方便,可以用手直接觸碰帶電電池的+-電極兩端,也不會發(fā)生觸電事故,保證了人工手工換電的可行性。
48V低電壓系統(tǒng)在安全電壓范圍內,絕緣要求降低很多 、從電氣基本原理上不會發(fā)生電氣導致駕乘人員觸電事故發(fā)生。48V低電壓系統(tǒng)在車輛浸泡在水里時,即便電池組進水也不會發(fā)生駕乘人員觸電傷害事故,在渾濁的雨水中48電氣系統(tǒng)仍然可以工作,即使掉到水里也不會發(fā)生駕乘人員觸電事故,而車輛的電氣系統(tǒng)仍能正常工作。
當前鋰電池單體電池能量能量密度達到330WH/KG.相當于1公斤0.33度的。30公斤約10度。電池組做成拖桿箱每個電池箱重量30公斤,4個拖桿箱120KG共40度。百公里耗電10~20度可以續(xù)航400~200公里,毛豆3可以續(xù)航300公里(按13.5度/百公里計算)。而車載高壓電池組(16~32度)有160公里。加起來可以獲得560~360公里以上續(xù)航。
當需要整車電量用完,120KG拉桿箱48V電池組,車主自行換電不超6分鐘,15分鐘快充高壓電池組可以獲得100公里以上續(xù)航里程。這樣的補能方式幾乎趕得上加油。
更重要的是,如果車主每天行駛里程只有100公里以內,只需要將兩個48V30KG拉桿箱提回家里充電。完全不需要充電樁。解決了充電難的難題,當需要遠距離出現(xiàn)只需要租用更多電池組。
下一篇文章,我們將討論如何實現(xiàn)一輛小型車能夠在售價3~6萬元的單電機雙電壓系統(tǒng)。
這些詳細的設計完成于一年多前,當時我個人認為只有把生物質能源帶上的電動車才能實現(xiàn)能源革命目標。而不把這樣的設計當成最有方案。最近,出于一個讓自己解脫的目的。將自己不能非常確定的方案都全部寫出來。當然n電機雙電壓方案,如果可行。幾乎是以一人之力改寫了電動車的設計。而我不是專業(yè)做電動車,盡管過去三年多,我學習了超過在大學四年里所學課程的兩倍以上的知識點,課本和資料。但很多事情,我也只是知其一二不知其二,存在極大的局限性。甚至,我做得這些很可能是低水平重復無用功。
我個人定位是自媒體作者,對所寫的文章內容力求科學、有依有據(jù)。偶爾浮夸,嘩眾取寵。
也在此懇請各位讀者,給予指正,很多道理,不辨不明,歡迎來辯,共同進步。