看了丰田bZ 4X的电池管理,我知道电池耐用的秘密了

我们都知道,在燃油车时代的丰田车,它们有着很高的可靠性,设计也相对保守。如果把普锐斯混动算在内,丰田已经历经20多年电动化,包括HEV、PHEV、EV、FCEV等不同车型。

丰田这边有一个数据,就是他们电池、电机、PCU等三电系统势核心技术经历4代发展后,录得电池系统0事故。虽然这个0事故我们没法考证,但确实没有听说丰田的电池出现过自燃之类事故。

 

丰田正在打造自己的纯电动车型——包括丰田bZ 4X、雷克萨斯RZ450e等 ,它们都是基于e-TNGA架构纯电动车。

在EV时代的电池安全管理、以及长寿命上,丰田也有一套自己设计理念。我们来看看丰田怎么干的:

 

丰田bZ 4X是由丰田与Subaru共同研发的,它基于e-TNGA架构,而电芯采用CATL(宁德时代)共同研发生产的电池。而在电池热管理等方面则主要由丰田来独立完成。

 

锂电池的使用过程发生老化主要有两方面原因:一是正常的充放电次数。但是如果正常充电电池的寿命是非常长的,最怕的是反复进行急速充放电的话,电池会在使用后1到2年内发生老化。

第二种是内部化学变化导致逐渐老化,导致电池容量减少。除了时间和材料问题影响老化外,持续的高温状态会加速老化。

 

应对第一种情况,丰田bZ 4X的方法将充电量控制在不易老化的区域内来抑制电池的老化,为此设计稳定电池输出并能抑制电池老化的电池温控系统。并通过持续不断的电池状态管理,应对电池内部的意外故障。

 

例如在每个电池单体的下方,都设计有电池电加热装置,这种确保电池温度的方法,实验证明充到满电状态,充电时间最多可缩短一半以上。

 

而且丰田试验过即使在最恶劣的-30℃的环境下,也能在一晩时间(8小时)内保证电池升温到合理温度。

应对第二种老化情况,丰田bZ 4X从电池材料、电池包构造以及控制系统等各方面设法抑制电池老化。以至于丰田电动化的进程中,丰田也会利用零部件、配套设施等产业链优势保证这种安全可靠性。

 

看到丰田bZ 4X的操作,我们就知道要保证电池的充放电程中的安全和耐用性秘密——把温度控制在合理的范围。

其实针对电池的热管理,新开发的基于纯电平台的新车都有应对方法。最终就看各家的方案哪一个是真正有效。

 

例如早在2018年发布的捷豹I-PACE,冬天可以通过APP预约,插着充电线的I-PACE就会在你出发前,利用外置电源提前给车舱和电池组加热,就这一项的设计就可以为I-PACE增加了几十公里的续航里程。

 

还有在行驶过程中,急加速会令到电池在短时间内大幅升温,而利用遍布电池组四周的液冷管理,让I-PACE电池一直保持着最佳状态。

丰田bZ 4X对电池安全的保护,提到的第二种情况往往容易被人们忽略。

 

其实很多电池起火的原因,并非在充放电过程中,而是由于结构失效和电池漏电。车用动力电池设计是把电池包固定在电池箱体里,整个系统设计时如果材料和结构不过关就引起麻烦,制造过程中焊接和装配不严谨也不行。

虽然大家都经常看到车厂宣传,它们的电池保护做得很好,电池包的箱体都越做越坚固。

 

但提醒一点是,电动车的电池大多设计在车底,也是最容易受到碰撞的部位之一,所以别听那些厂家宣传,什么“电动车不用保养”之类。定期多检查一下电池外壳没什么坏处。

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