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水冷电池+ADAS 名爵ZS纯电动技术解析

2019-02-01
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  [沈阳爱车网 揭秘新车技术]  如果你生活在一线城市,相信燃油车牌照一定是你头疼的问题,而后不少人便跟随“大趋势”加入到了纯电动队列当中。诚然,鉴于电池技术尚未有突破性量产技术的诞生,一台电动车在日常使用当中仍旧存在不少问题,那么对于整车企业来说,如何优化这些难题,并让大家欣然接受一台纯电动车呢?我们跟随着名爵工程师的脚步,来看看他们有什么本事。

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○ 秒看懂名爵ZS纯电动(参数|询价)技术细节

  1、全新水冷三元锂电池,符合美国UL2580安全标准,容量44.5kWh,NEDC续航335km

  2、全新110kW永磁同步电机,3种动能回收与3种驾驶模式选择,0-100km/h需8.5s

  3、三电系统具备IP67防水防尘级别

  4、空调采用PTC制热、变频压缩机制冷方案

  5、ADAS系统增加前端毫米波雷达

○ 电动车最重要的“三大件”:三电系统

  对于一台电动车来说,想要让它在公路上能够正常行驶,那么三电系统(电池、电机与电控)必不可少,所有的电动车都一样。动力电池自然是用来储能的,它的安全性、储电量以及BMS(电池管理系统)方面都需要做好优化工作。电池需保证在限定空间与重量的情况下,实现更多地储电量,并通过优化温控管理系统来保证充电速度和电池的加温/散热问题,而整体框架结构优化则可以保证电池的碰撞安全性。

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  而在电机与电控方面,通过优化电机绕组结构、优化管理控制程序,也能够提高整车效率,降低能耗。不优化电机与电控,再好的电池也发挥不出应有的效能。换言之,只有将三电系统全面优化,才能称得上是一台好用务实的电动车,而在这三电当中,基于目前量产电池技术瓶颈,电池、电机与电控只能做到尽可能优化效能,不会让一台电动车完全发生质的变化。

- 终于有水冷电池了

  简单说完了三电系统,我们再回头来看看名爵ZS纯电动究竟有什么值得去看的点。首先要说到的是,本次跟随测试的车辆全部为Simu阶段的工程样车(Simu Car模拟样车,用于进行技术工程标定),在很多技术方面与量产版本存在差异,所以该车仅做示范,真正的量产技术点我会在文中提及。(关于名爵ZS纯电动工程样车的静态与动态体验,点我!

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  与风冷电池相比,水冷电池的优势还是很多的,这就有些类似风冷发动机与水冷发动机的关系。直观理解就是,风冷电池依靠自然空气进行冷却,而水冷电池则有一套液冷温度管理系统,依托于液体本身的恒温特性,配合液冷系统软件控制,实现更加稳定的电池使用环境,在温度可控性方面比风冷电池要强一些。

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  在过冷状态下,电池活性会处在较低状态,这对于电池充电方面有着较大影响:若在低温环境下充电,BMS会让锂电池进入一个低电流保护状态,待温度达到合适区间后才会提高电流,也就是提高充电速度。至于说为何这么去做,其主要原因在于锂电池的一个特性,低温结晶,若强行在低温情况下采用大电流充电,轻则减少电池寿命,重则热失控,存在安全隐患。另外,过冷的环境温度会降低电池活性,进而使电池的放电效率大打折扣,车辆续航里程明显减少。

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  所以水冷电池的加入,理论上可以让名爵ZS纯电动车适应更极端的气候环境了。据工程师介绍称,目前该车已经在北欧与泰国等地进行了续航与耐久性测试,未来也将会销往欧洲与东南亚等地。另据悉,不仅是名爵ZS纯电动车型,未来上汽推出或换代的车型都将大比例换装水冷电池,大槽点-1。

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  不过聊到电池外框架结构的话,其实有一个细节还是值得注意的:虽然名爵ZS纯电动版的电池是基于荣威MARVEL X的结构开发而来,但由于其定位更低一些,故在电池外框架工艺上两者存在差异。名爵ZS纯电动车出于成本控制,仅采用铸铝框架设计,而电池底部防护方面与MARVEL X保持一致,即便增加了水冷系统,整个电池厚度也与MARVEL X相当。

- 新绕组电机设计

  电池部分,该车配备了一块全新水冷电池组,那么在电机部分,该车有没有一些改变呢?答案是肯定的,名爵ZS纯电动车型并没有选择ERX5上的85kW电机,而是换装了一个110kW永磁同步电机。

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- 进一步优化的电控系统

  除了电池与电机,该车在电控系统方面也有着一定升级。首先,该车同荣威MARVEL X一样,具备三级动能回收(最强动能回收挡允许“单踏板驾驶”,但不能实现完全刹停),以及三种驾驶模式供选择。值得注意的是该车增加了设置记忆功能,也就是在下一次启动车辆的时候,车辆默认为上次设置的驾驶模式。

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  既然说到了“单踏板驾驶”,这里不妨多说一句该车在刹车上面的配置。同很多电动车一样,由于没有发动机的存在,故它不会采用传统机械式真空助力泵刹车,取而代之的是一个电子真空泵,而非更加先进的电传刹车。

- 空调加热与制冷

  说完了三电系统,我们再来看看对续航影响较大的那些附件。相信很多电动车用户都深有体会的一件事,便是冬天不敢开加热,夏天不敢开空调。确实,别小看这些附件,想要冬暖夏凉,那就必须要耗电。

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  关于PTC和热泵空调,我们此前有相关对比测试文章(链接点我),好奇的同学可以点进去看看。说回我们今天的主角,该车并没有选择热泵空调,而是采用了传统PTC空调方案。虽然理论热转化效率较高(直观理解就是热得快),但其理论耗电量也是个不容忽视的问题。

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  目前来说,该车仍处于路试阶段,故其冷暖风实际耗电量我们暂且不知,所以等该车正式上市以后,我们有机会对它的空调耗电量做一次测试,大家说好不好啊?

○ 都9012年了,没个ADAS辅助驾驶好意思说自己是新车?

  正如标题一样,作为“大趋势新车”,你不整出来点儿先进新花样消费者肯定不买账,对于名爵ZS纯电动(参数|询价)车型来说同样如此,只不过与其增加一些博人眼球但并不实用的配置,还不如来一套主动安全系统来得实在。

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- 硬件传感器进一步升级

  关于ADAS系统方面的知识,我们已经在此前的诸多文章当中有所讲解,在此不做赘述(不知道ADAS?点我!),简言之就是综合车道保持、偏离预警、AEB主动刹车和ACC自适应巡航等多种辅助驾驶与主动安全功能集成的系统,可以看做是实现自动驾驶之前的一种过渡技术。

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  名爵ZS纯电动车型也不例外,它同样搭载了名为MG Pilot的辅助驾驶系统,只不过配备在这款新车上的ADAS系统似乎与上汽的其它车型还不太一样:它采用了一颗前端博世77GHz毫米波雷达+两颗后端博世24GHz毫米波雷达+Mobileye单目摄像头的硬件传感器方案,属于“全新玩法”,而像名爵6新能源、名爵HS等车型则没有前端毫米波雷达(了解更多?点这里:名爵HS的ADAS系统体验)。

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  那么单目摄像头是如何实现物体识别与测距功能的呢?这种纯单目摄像头方案为何没有被广泛普及?这就要从传感器原理角度来说了。毫米波雷达的原理比较好理解,它就是通过向前发射毫米波并接受反射波实现测距功能,反馈迅速,精度较高,配合摄像头识别前方物体特征,即可实现较为全面准确地ADAS功能。而这种雷达+摄像头的方案,也是目前很多车型上比较主流的硬件搭配。

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  敲黑板!知识点来了!其实单目摄像头并不是不能实现测距,只不过原理上稍显复杂:单目测距原理有些类似于小孔成像,它是通过小孔投射来的镜像,再配合前方物体特征识别,推算出与前方物体的距离。只不过从理论上来说,这种单目测距的精度并不高,而且对于处理器要求也比较高(软件数据处理与计算量都很大)。

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  既然增加了前端毫米波雷达,那么在理论测距精度上应该会有一定程度的提升,并且让毫米波雷达分担了大部分测距任务,整套ADAS系统的处理单元也能“减负”不少,系统可靠性得以提高。

- 软件仍在路试当中

  硬件方面回归主流方案,软件方面也就能化繁为简。在软件方面,为满足现行E-NCAP标准,能让其顺利打入欧洲市场,该车也在欧洲诸多国家进行实际道路测试。但由于目前仍处在路试阶段,故这套全新ADAS系统的实际表现还不得而知。

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○ 彩蛋:中国版与海外版有啥区别?

- 车机系统

  除了ADAS系统在软件版本上的区别(这玩意儿是玄学,没量产的情况下不可随意断言)之外,我们能买到的中国版与海外版最大的差异恐怕就是车机系统了。目前,在英国销售的名爵品牌车型采用了一套本土系统,而非我们国内的斑马系统。

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编辑总结:

  通过与工程师的沟通,我们了解到很多关于名爵ZS纯电动车型“那些看不见的实力”,全新水冷电池的加持令其环境适应性获得提升,ADAS系统也有着一定程度的进步。不过这些都是理论上的数据,真正好不好用还需要等量产版车型下线之后再作出结论,期待它的真实表现。(文/图 汽车之家 舒宁)

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