电动物流车运营存在五大性能缺陷
发布时间:2020-02-24 10:23:50
电动物(wù)流(liú)车运营存在五大(dà)性能缺陷
“总体来说,电动汽车的大量推广(guǎng)应用(yòng),车辆故障多(duō)发、电池衰减、零部件一致(zhì)性差、慢充时间长,充电设施不全等(děng)各方面问题,电(diàn)动物流车(chē)作为一种生(shēng)产运输(shū)工具,更是(shì)如此。”
据介(jiè)绍,目(mù)前市(shì)场上运营的电动物流车存在五大较为集中(zhōng)和突出的问(wèn)题。可以说,这些技(jì)术和性能(néng)的问题不(bú)解决,将严重影响电动物(wù)流车的大规(guī)模运营。
一、绝缘(yuán)趴窝。
据介绍,电动(dòng)汽车内配置(zhì)的电池属于高电(diàn)压和高电流,对(duì)整车(chē)绝缘要求(qiú)极高,整车零部(bù)件(jiàn)并串联后绝缘电阻应大于100-200KΩ。
“虽然这个指标已(yǐ)经很(hěn)低,但(dàn)是一到(dào)下(xià)雨天或(huò)者涉水时,电机电控、电池组(zǔ)、BMS、DC直(zhí)流转换器(qì)、充电(diàn)机等(děng)高压系统零部件的IP防(fáng)护等(děng)级不达标,整车因(yīn)为(wéi)绝缘故障保护而趴(pā)窝的情况经常出现(xiàn)。”程(chéng)波说道(dào)。
二、高温故障。
主要表现在大载荷和长坡道运行时导致高温,或者频繁充放电(diàn)和夏(xià)季过热时产生高温,这种情况下车辆(liàng)往往会动力性(xìng)能降低,严重时车辆趴窝。
三、里程衰减。
电池容量衰减导致里(lǐ)程数量缩短,电池(chí)维护频次越来(lái)越高,这直接(jiē)物流车运营维(wéi)护的成(chéng)本时间(jiān)成本的上升。
四、低温时充电难,里程变(biàn)短。
有些车辆(liàng)直接表现出低温环境下不能进行充电,同时(shí)车辆的动力(lì)减弱,行(háng)驶里程缩短。
五、SOC估算(suàn)不准,客户里程焦虑。
据介(jiè)绍,不少物流(liú)配送(sòng)企(qǐ)业(yè)对电动物流车最(zuì)大的担忧(yōu)在于剩(shèng)余里(lǐ)程,而SOC是电动汽车剩(shèng)余里程的最重(chóng)要的参考指标。在实际的运营过(guò)程(chéng)中,经常出现SOC显示剩余电(diàn)量(liàng)还比较多,但实际电池却没电的情况。
那么,出(chū)现(xiàn)上述(shù)问题的原因(yīn)是什(shí)么,又该如(rú)何解(jiě)决,有何好的建(jiàn)议?
第一,出现绝缘(yuán)故障的原因主要是以(yǐ)下几个(gè)方面,动(dòng)力驱动系统零部件进水(shuǐ)或者箱内出(chū)现雨水凝露导致绝缘性能下降;动力系统零部件(jiàn)供应商为了降(jiàng)低成本,才(cái)用的箱体普(pǔ)遍不开模(mó),采用的(de)钣金折弯、焊接和尺寸等一致性难控制;另外为了达(dá)到防水等(děng)级IP67,大(dà)部分采(cǎi)用密封胶进(jìn)行封箱,但往往涂胶工(gōng)艺一致性差(chà)、抗老化和耐候型差,使用一段时间(jiān)防水(shuǐ)和密封性能不达标等等。
针对绝缘故障(zhàng),可以通过投(tóu)入模具,是(shì)零部(bù)件(jiàn)标准(zhǔn)化一致性提(tí)高来提高。同时采用高防护性(xìng)能的零部件,通过线束的(de)布局合(hé)理,电池安全设计等,最后加强出厂(chǎng)的(de)安全检(jiǎn)测,尤其(qí)是(shì)涉水与淋雨试验中的绝缘检测。
第二,高温故(gù)障的原(yuán)因主(zhǔ)要是设计阶段对零部件的热分析不充(chōng)分,电机(jī)过载时(shí)能力不足,导(dǎo)致小马拉(lā)大车;动力电池方面存在放电倍率低,内阻大,导(dǎo)致升温过快。或者整车(chē)零(líng)部件设计不合理不利于散热。
这(zhè)种情况下,需要采(cǎi)用(yòng)动力性能更高的电机(jī)和放电倍率更高的电池,同时对零部件的发热(rè)情(qíng)况进行仿(fǎng)真分析,同(tóng)时优化(huà)零部件布(bù)局和结构的设(shè)计。例如风冷系统中,将发热零部件的(de)散热(rè)面(miàn)与(yǔ)车辆运行方向平行有利于空气流动带走热(rè)量(liàng);对(duì)水冷系统而言,需要优化(huà)管路结构(gòu)和流量。对电池包而言,则可通过(guò)优化内部(bù)模块布局(jú),可以增加热管理系统等(děng)等。
第三,里程(chéng)衰减和(hé)电池容量(liàng)减(jiǎn)少的问(wèn)题也是电(diàn)动汽(qì)车(chē)目前较为突出的问(wèn)题,例如电芯(xīn)循(xún)环寿命较(jiào)低,高(gāo)低温环境下电(diàn)池循环(huán)寿命急剧衰减。或者电芯与电池(chí)模块间(jiān)的自放(fàng)电差异大(dà),均衡电路精度与效率较低等等,例如(rú)短板效益。都会严重影响电动(dòng)的性能与表现。
第四(sì),低温环境下(xià)电动(dòng)车故障有以下几点原因(yīn),一是低温下电池(chí)电压平台的降低,导致内(nèi)阻增(zēng)加和放电(diàn)量减少和输出功率降低。目前大多数供应商因为考虑成本控制,多数没有采用热管理系统(tǒng)。
第五,影响SOC计(jì)算的因素(sù)包括电池容(róng)量衰(shuāi)减、电(diàn)阻变化、一致性、环(huán)境温度、放电工况等(děng)等。
那么针对(duì)电(diàn)池容量、续(xù)航里程和SOC的问(wèn)题,则(zé)需(xū)要(yào)从以下几方面入手解决:一(yī)是选择循环寿(shòu)命更高的电芯,常温下大于2000次,高温45度循环寿命(mìng)要高于(yú)1200次;二是(shì)电芯(xīn)放(fàng)电倍率相(xiàng)对实际的应用要(yào)预留空间,同时(shí)放电(diàn)容(róng)量(liàng)也(yě)要预留余量避免满充满放。要选(xuǎn)择自动(dòng)化程(chéng)度高的电芯和(hé)一致(zhì)性(xìng)高的电池配组,模(mó)块间的电(diàn)压(yā)差要小(xiǎo)于10mV,容量小于3%,内阻小于10%,自放(fàng)电差异小于1%;更需要监测许(xǔ)多不(bú)同工(gōng)况(kuàng)和(hé)温度下的(de)电芯衰减数据,作为BMS侦测(cè)SOCde参(cān)考数值作为基数数据(jù),提高SOC侦(zhēn)测的精度。
“总体(tǐ)来(lái)说,电动汽车的大量推广应用,车辆故障多发(fā)、电池衰减、零部件一致性差、慢充时间长,充(chōng)电(diàn)设施不全等各(gè)方面问题,电动物流(liú)车作为一种生产运输工具(jù),更是如此。”
据介(jiè)绍,目前市场上(shàng)运营的电(diàn)动物流车存在五大较为集中和突出的问题。可以说,这些技术和(hé)性能的问题不解决,将严(yán)重影响电动物(wù)流(liú)车的大(dà)规模运营(yíng)。
一、绝缘(yuán)趴窝。
据介绍,电动汽车内配置的电(diàn)池属于(yú)高电压和(hé)高电流(liú),对整车(chē)绝缘要求极高(gāo),整车零部件并串联后绝缘电阻应大于100-200KΩ。
“虽(suī)然这(zhè)个指标已经很低,但是一到下雨(yǔ)天或者(zhě)涉水时,电机电(diàn)控、电池组(zǔ)、BMS、DC直流转换器、充电机等高(gāo)压系统零部件的IP防(fáng)护等级(jí)不达标,整车因为绝缘(yuán)故(gù)障保护而趴窝(wō)的情况经常出现。”程波(bō)说道(dào)。
二(èr)、高温故(gù)障。
主要表现在大载荷(hé)和长坡道运行时导致高温,或者频繁充(chōng)放电和(hé)夏季过热时产生(shēng)高温(wēn),这种情况下车辆往往会(huì)动力性能降低,严重时(shí)车辆趴窝。
三、里程衰减(jiǎn)。
电池容量衰(shuāi)减导致里程数量缩短,电池维(wéi)护频次越来(lái)越高,这直接物流车运营维护的成本(běn)时间成本的上升。
四、低温(wēn)时充电难,里(lǐ)程变短。
有些车辆直接表现出低温环(huán)境下不能进行充电,同时车(chē)辆(liàng)的动力(lì)减(jiǎn)弱,行驶里程缩短。
五、SOC估算不准,客户里程(chéng)焦虑。
据介绍(shào),不少物流(liú)配送企业对电动物(wù)流车最大的担忧在于剩余(yú)里程,而(ér)SOC是电动(dòng)汽车剩余(yú)里程的最重要的参考指标。在(zài)实际(jì)的运(yùn)营过程中,经常(cháng)出现SOC显示剩余电量还比较多,但实际电(diàn)池(chí)却没电的(de)情况(kuàng)。
那么(me),出现上述(shù)问题(tí)的原因是什么,又该如何解决(jué),有何(hé)好的建议?
第一,出现绝(jué)缘故障的原因主要是(shì)以下几个方面,动力驱动系统零部件进水或者箱内(nèi)出现(xiàn)雨水(shuǐ)凝露导致绝(jué)缘(yuán)性能下降;动力系统零部件供应商为了降低成本,才(cái)用的(de)箱(xiāng)体普遍不开(kāi)模,采用的钣金折(shé)弯、焊接和尺寸等一(yī)致性难控制;另(lìng)外为了达到(dào)防水等级IP67,大部(bù)分采用密(mì)封(fēng)胶进行封(fēng)箱,但(dàn)往往涂胶(jiāo)工艺一致性(xìng)差、抗老化和耐候型差,使用一(yī)段时间防水和(hé)密封(fēng)性能不达标等等。
针对绝缘故障,可以通过投入模具,是零部件(jiàn)标准化一(yī)致性提高来提高(gāo)。同时采用高防护性(xìng)能的零部件,通过(guò)线束的布局合理,电池安全设计等(děng),最后加强出厂(chǎng)的(de)安全检测(cè),尤其(qí)是(shì)涉水与(yǔ)淋雨试验中的绝缘检测。
第二,高温(wēn)故障的原因(yīn)主要是设计阶段对(duì)零部件的热分析不充分,电机过载时能力不足,导致小马拉大车;动力(lì)电池方(fāng)面存(cún)在(zài)放电倍(bèi)率低,内阻大,导(dǎo)致升温过(guò)快。或(huò)者整车零(líng)部(bù)件(jiàn)设计不合理不利于散热。
这种情况下,需要采用(yòng)动力性(xìng)能更高的电机(jī)和放(fàng)电倍率更高的电池,同时对零部件的发(fā)热情况进行仿真分析,同时优化零部件布局和(hé)结构的(de)设计。例如风冷系(xì)统中,将发热零(líng)部件的散热面与车辆运行方向平行有利于空气流动带走(zǒu)热量;对水冷系统(tǒng)而言,需要优化管路结构和流量。对(duì)电池包而言,则可通过(guò)优化内部模块(kuài)布局,可(kě)以(yǐ)增加热管理系统(tǒng)等等。
第三,里(lǐ)程衰(shuāi)减和电池容(róng)量减少的问题也是电动汽车目(mù)前较为(wéi)突出的问题,例如电芯循环(huán)寿命较低,高低(dī)温环境下电池循环寿命急(jí)剧衰(shuāi)减。或者电芯与电池模块(kuài)间的自放电差异大,均(jun1)衡电路精度与(yǔ)效率较低等等(děng),例如短板效益。都会严(yán)重影响(xiǎng)电动的性能与表现。
第四,低温环境下电动车故障有(yǒu)以(yǐ)下(xià)几点原因,一是低温下(xià)电池电压平台的降(jiàng)低,导致内阻增加和放(fàng)电量(liàng)减少和输出功率降低(dī)。目前大多数供应商因为考(kǎo)虑成本控制,多数没有采用(yòng)热管理(lǐ)系统(tǒng)。
第五,影响SOC计算的因素包括电(diàn)池容量衰减、电阻(zǔ)变化(huà)、一致性(xìng)、环境温度、放电工况(kuàng)等等。
那么针对(duì)电池容量、续航(háng)里(lǐ)程和SOC的问题(tí),则需要(yào)从(cóng)以下几方面入手(shǒu)解(jiě)决:一(yī)是(shì)选择循环寿(shòu)命更高(gāo)的电芯,常温下(xià)大于2000次,高温(wēn)45度循环寿(shòu)命要高于1200次;二是电芯放电倍率相对实际的应用要预留空间,同时放电(diàn)容量(liàng)也要预(yù)留(liú)余量避免满充(chōng)满放。要选择自动化程度高的电芯和(hé)一(yī)致性(xìng)高的电池配组,模块间的电压(yā)差要小(xiǎo)于10mV,容量小于3%,内阻小于10%,自放电(diàn)差异(yì)小于1%;更需要(yào)监测许多(duō)不同工况和温度下的(de)电芯衰减数据,作为BMS侦测(cè)SOCde参(cān)考数值(zhí)作(zuò)为(wéi)基数(shù)数据,提(tí)高(gāo)SOC侦(zhēn)测的精(jīng)度。
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