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奇瑞“小蚂蚁”电动汽车由容量为35kWh的动力电池总成,最大输出功率为30千瓦的驱动马达,全铝合金汽车结构和外壳均由轻质材料制成复合材料构成。年的奇瑞“小蚂蚁”电动汽车NEDC的续航里程为公里,充电时间为30-50分钟(SOC30%-80%),充电时间为5-7小时(6.6kW充电器)。
本文仅对年奇瑞“小蚂蚁”电动汽车的轻量级和快速充电条件进行了深入分析。
1.奇瑞“小蚂蚁”电动车铝车身结构:
作为一款定价在50,元(扣除补贴后),续航里程为公里的A级电动汽车,市场定位和车辆成本已成为设计中的优先考虑因素。其次,巡航范围的校准会分摊相当大的成本和影响车辆的技术状况。在车辆尺寸和成本方面,第一个限制是要确保在年中国新能源汽车市场有必要的续航里程。如何使汽车更具竞争力?
奇瑞的答案是,A车型使用全铝车身和复合材料作为外壳的轻质解决方案,以换取不要增加太多电池电量(以确保最大的成本控制)并降低每百公里的综合能耗。获得NEDC公里续航里程的最终目标。
年奇瑞蚂蚁推出的铝制车身并非像奥迪和捷豹这样的高端车型的整体冲压(铝板和铝制框架)。有一个设置无法修复,只能被替换。相反,它基于LFS模型平台的3R-BODY环结构。耐冲击镁合金占支撑部件的93%以上。通过无铆钉连接,激光焊接和粘合过程,可以设置形状和功能不同的铝。材料被“组合”以减少将来的维护成本。
在确保整个车辆的被动安全的前提下,所有不承受冲击力的外壳部件仍要更轻。奇瑞“小蚂蚁”的前后保险杠,前保险杠,前护板,前挡泥板,后侧面板和后行李箱盖等非承重部件均由玻璃纤维增强复合材料制成。
这种镁铝合金,全铝合金车身框架以及玻璃纤维增强复合材料制成的外罩,所有这些都是为了在综合工作条件下持续降低整车每百公里的能耗。
上图显示了拆下前盖(玻璃纤维增强复合材料)后,前电动驾驶室每个子系统的技术细节的特写镜头。
绿色箭头:铝合金框架支架
红色箭头:前减震器支架,用于铝制车身
蓝色箭头:电驱动系统高温散热循环管道加注罐
因为奇瑞的“小蚂蚁”电动汽车采用了后轮驱动技术设置。前动力室中仅布置了辅助子系统,例如起动器电池,制动总泵,真空泵和储气罐。
上图显示了拆下前盖(玻璃纤维增强复合材料)2后,前电动驾驶室每个子系统的技术细节的特写镜头2。
红色箭头:铝合金框架支架
绿色箭头:铝合金框架式前副车架
上图显示了奇瑞“LittleAnt”电动汽车采用铝合金框架形前副车架的电弧焊接工艺(MIG)。
奇瑞“小蚂蚁”的座舱被焊接成主要结构,前纵梁,轮罩,前减震器支撑以及前动力舱的框架式前副车架也采用铝合金加工。用于固定散热器,冷凝器,组合灯和其他配件的前框架也由轻质玻璃纤维复合材料制成。
上图是奇瑞“小蚂蚁”电动汽车中隐藏的后驱动马达总成和OBC技术细节的特写,奇瑞“小蚂蚁”电动汽车中的后驱动马达总成位于驾驶舱后座行李箱下盖的后面。
黄色箭头:向后方向
红色箭头:铝制壳体后部的焊接结构,用于容纳电驱动组件
白色箭头:OBC(慢充充电器)
绿色箭头:高压接线盒组件
蓝色箭头:后驱动马达组件(包括减速器)
上图为奇瑞“小蚂蚁”后驱动桥技术细节的特写。
红色箭头:钢制后副车架
白色箭头:高压电缆屏蔽层(2组),用于保护动力电池到驱动马达
绿色箭头:高压电缆动力电池接口(正极和负极)
黄色箭头:驱动马达总成
蓝色箭头:电机控制器
奇瑞“小蚂蚁”的后悬挂是焊接框架副车架,下臂也由钢制成,但固定轴承由铝合金制成。
红色箭头:铝合金固定轴承
黄色箭头:钢制下摆臂
奇瑞的“小蚂蚁”电动汽车使用不同比例的铝制结构部件进行几乎所有车身焊接;前副车架和前纵梁均由铝合金制成。后副车架由钢制成;前框架由ABS复合材料制成。
2.奇瑞“小蚂蚁”动力电池热管理策略“飞线”慢速充电:
在北京,最高的环境温度接近40摄氏度,作者使用伏的家用电为奇瑞的“小蚂蚁”和“飞线”充电。暴露2天后,奇瑞“小蚂蚁”前动力舱的表面温度已达到39.1摄氏度。
上图显示了缓慢充电15分钟后,奇瑞“LittleAnt”前动力室中电驱动系统加油瓶的热像仪的特写镜头。
可以看出,最热的补液锅下端的表面温度约为39摄氏度。前框架仅暴露于阳光下的位置的温度约为39.9摄氏度。与补液瓶相关的管道温度保持在37-39摄氏度。
上图显示缓慢充电16分钟后,奇瑞“小蚂蚁”背面的OBC(慢速充电充电器)的表面温度为38-39.9摄氏度。
当使用家用V家用“飞行线”进行慢速充电时,电流通过接口输入到OBC(慢速充电充电器),然后转移到动力电池组件。此时,OBC(慢速充电器)的温度升高并稳定在39-40摄氏度的范围内。
当奇瑞的“小蚂蚁”电动汽车“飞行线”正在充电时,组合仪表的续航里程(蓝色箭头)增加表示正在充电。奇瑞的“小蚂蚁”电动汽车的车载OBC(慢充充电器)额定功率为6.6千瓦,与10A和16AV家用充电兼容。根据充电电流,充电功率可以达到1.5千瓦或3.0千瓦。
使用伏家用“飞线”进行充电时,请务必观察充电箱的指示灯以准确确定充电状态。在下雨和下雪时对充电电缆采取安全保护措施(尝试停止充电)。
3.奇瑞“小蚂蚁”动力电池的热管理策略是直流快速充电:
建在国家电网中的60千瓦快速充电桩对奇瑞的“小蚂蚁”进行了测试。下午14:00,奇瑞“小蚂蚁”电动汽车的表面温度达到41摄氏度,动力电池的SOC为65%,行驶时间为10分钟。
奇瑞“小蚂蚁”电动汽车动力电池的SOC值为65%。充电9秒后,电池核心温度为29摄氏度,充电电流达到84A。
仪表板中间的显示屏还可以获取关键信息,例如续航里程和每公里的能耗。充电时,续航范围的增加(红色框)也会改变充电状态。
在快速充电过程中,奇瑞“小蚂蚁”电动汽车电驱动系统中加油罐的温度为35-37摄氏度。快速充电期间,车载OBC(慢速充电充电器)不运行,电驱动系统也停止运行。因此,电驱动散热循环系统处于停止操作状态。一旦DCDC模块的温度随着充电温度的升高而升高,循环管线就开始运行以进行散热伺服。
上图显示了奇瑞“小蚂蚁”电动汽车快速充电期间电子水泵与伺服电驱动系统冷却管线的管线温度状态的比较。
白色箭头:从后电动系统到前散热器的散热管道(分为两组)
绿色切割头:电子水泵设置在管道和前散热器之间
随着快速充电温度的升高,电驱动系统开始执行散热伺服,冷却液温度保持在39-40摄氏度。
为了获得奇瑞“小蚂蚁”电动汽车动力电池更接近“真实”状态的热管理策略,作者对整辆汽车进行了5次以上的快速充电测试。快速充电测试的开始时间分别为8点,10点,12点,14点和16点。基本上可以确定,电驱动系统的高温散热循环系统的启动时间随环境温度的不同而不同。
当环境温度约为27摄氏度(SOC50%,行驶10分钟)时,在6时快速充电,电动驱动系统的高温散热功能开启的时间约为SOC76%;
当环境温度约为35摄氏度(SOC50%,行驶10分钟)时,在8时快速充电,电动驱动系统的高温散热功能开启的时间约为SOC66%;
当环境温度约为41摄氏度(SOC50%,行驶10分钟)时,在10点进行快速充电,并且电驱动系统的高温散热功能在SOC64%左右打开
当环境温度约为45摄氏度(SOC50%,行驶10分钟)时,在12点快速充电,电动驱动系统的高温散热功能开启的时间约为SOC55%;
当环境温度约为51摄氏度(SOC50%,行驶10分钟)且电动驱动系统的高温散热功能开启的时间约为SOC55%时,在14:00进行快速充电;
基本上,环境温度越低,电驱动系统的高温散热功能的激活阈值和SOC值就越晚。
上图显示了五次快速充电测试中的最高环境温度51.5摄氏度,奇瑞“小蚂蚁”电池的温度保持在28-34摄氏度。
作者有话要说:
作为扣除补贴(年补贴标准)后价格在50,-70,元的A级电动汽车,以铝合金车身框架和玻璃纤维增强复合材料组成的外壳作为平衡件,以减轻重量的牵引力。动力电池的装载容量(最大的成本比例),热管理策略,充电兼容性,全面的续航里程等基础。这带来了适度的充电功率,主流的充电周期以及适合动力电池的热管理策略,从而该车的续航里程达到公里。
作者注意到,在奇瑞“小蚂蚁”电动汽车的所有技术亮点中,在国内汽车品牌中,由具有各种比例的铝合金结构和连接技术的玻璃纤维复合材料制成的外壳所占的比例非常少。(北汽新能源LITE还使用全铝车身和轻巧的外壳部件)。
通过研究和判断适合“小蚂蚁”的铝制车身结构和动力电池热管理策略,我们可以了解一下奇瑞汽车的新能源核心技术和汽车制造的技术状况。客观地说,A级“小蚂蚁”电动汽车目前是奇瑞新能源与Tiggoe和Arrizoe相同的重要车型。这也是随后开发更大尺寸,更高级别的电动汽车和SUV车型的转折点。
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