研判:基于全域550伏电压平台的海豹150千瓦快充技术优势

售价28.68万元的四驱版前置“3合1”动力域(异步电机)最大输出功率160千瓦(最大输出扭矩310牛米),后置“8合1”控动力域(永磁电机)最大输出功率为230千瓦(最大扭矩360牛米);支持150千瓦直流快充功率的刀片电池装载电量为82.5度电,轴距2920mm的比亚迪海豹四驱绝对是性价比最高的版本。

新能源情报分析网评测在7月早些时候的吐鲁番,对比亚迪海豹(非量产状态的技术验证车)进行了包括车型平台、CTB车身焊接一体化动力电池系统和前后独立悬架铝材质轻量化技术优势,以及全时电四驱系统轴间扭矩再分配策略的介绍。

本文将对包括前置“3合1”电驱动系统、中置刀片电池系统、后置“8合1”动力域在内的全550伏电压平台的比亚迪海豹120伏直流快充技术优势,全向研读和判定。

备注:后文简称全域550伏电压平台

通过对海豹进行120千瓦直流快充的测试,可以最直接获取采用CTB车身焊接一体化动力电池系统电压信息,以及激活动力电池热管理系统的高温散热功能后的功率分流状态。

而为了更真实的获得海豹快充时的诸多实时技术输出\状态,先进行了多次频繁全功率输出的电四驱系统轴间扭矩再分配策略的测试(尽量让动力电池和前后电驱动系统全功率输出,温度处于较高点)。

1、120千瓦直流快充时海豹的输出电压\输出电流状态:

在位于吐鲁番火焰山附近,最新的电动汽车高温工况测试场站内,建设多套7千瓦交流和120千瓦直流充电设施。由于条件限制,在午后14点(全天最热的时段)进行120千瓦直流快充测试时,海豹的动力电池SOC值保持在48%左右。

在连接充电桩之后,部分来自桩端功率分流至动力电池热管理控制系统,自行启动高温散热功能。根据海豹车端控制系统设定,电芯温度、充电电流和充电功率单一数值或更多数值超过预设阈值,动力电池热管理控制系统的低温预热或高温散热功能自行开启。

上图为海豹四驱版在进行120千瓦直流快充测试时,前部动力舱内各分系统在热成像器材下的温度变化。

红色箭头:为前置“3合1”电驱动和后置“8合1”动力域共用的循环管路补液壶

绿色箭头:由AH系列电动压缩机至一体化热管理阀体的空调制冷管路

蓝色箭头:一体化热管理阀体

白色箭头:前置“3合1”电驱动系统

在比亚迪最新的e平台3.0架构下,整车层面一体化热管理控制系统和全新的AH系列热泵电动压缩机,可以将车外、驾驶舱、电驱动系统、动力电池等分系统内部的热量\冷量进行“搬运”和“转移”。

充电初始,海豹的动力电池SOC值为48%、动力电池热管理控制系统的高温散热功能激活(强制散热)、充电功率为106千瓦。此时,海豹的充电功率为106千瓦,就包括了为动力电池充电功率和AH系列电动压缩机开启为动力电池直冷散热功率。

需要注意的是(1),在车辆开启动力电池热管理控制系统的高温散热或低温预热功能,所消耗的电量都是源自充电状端并并入充电功率内共同计算费用。

充电初始,海豹的动力电池SOC值为48%、动力电池热管理控制系统的高温散热功能激活(强制散热)、充电功率为106千瓦。此时,海豹的充电功率为106千瓦,就包括了为动力电池充电功率和AH系列电动压缩机开启为动力电池直冷散热功率。

需要注意的是(1),在车辆开启动力电池热管理控制系统的高温散热或低温预热功能,所消耗的电量都是源自充电状端并并入充电功率内共同计算费用。

充电时长3分钟后(白色区域),桩端显示需求电压580.9伏和需求电流250安(红色区域),输出电压558.6伏和输出电流199.5安(黄色区域)。

重点信息来了,需求电压/电流为车端可以承受的参数;需求电压/电流为桩端给到车端的参数。比对诸多参数可以确认的是,比亚迪海豹的动力电池电压设定在550伏左右。

当动力电池SOC值达到81%时,海豹充电功率为78.1千瓦(红色箭头所指)、动力电池热管理控制系统的高温散热功能始终开启(蓝色区域);通过与充电桩联动的APP显示最大需求电压为630-680伏(蓝色箭头所指),并且输出电压560.5伏\所需电压583伏\输出电流147安的状态持续占整个充电周期的约75%。

显然,海豹最大瞬时输出(充电)电流为199.5安,随即降至147-150安;充电功率舒适达到106千瓦、随即保持78-88安;

对比,海豹在充电过程中适中开启动力电池热管理控制系统所占用相应充电功率,动力电池550伏电压的优势十分显著。

2、全域550伏电压平台的海豹核心技术优势:

2021年4月19日上海车展,发布了e平台 3.0架构以及全新的X DREAM(海豹)和EA1(海豚)两款概念车亮相。目前来看,早些上市的海豚是基于e平台 3.0架构入门级车型,采用了前置“8合1”动力域、动力电池为320伏级、并配以热泵空调+整车层面一体化热管理控制系统。

2021年9月的深圳比亚迪基地,首次对外展示了e平台3.0架构的智能驾控系统(红色区域)、前置“8合1”动力域(黄色区域)、后置“8合1”动力域、“8合1”动力域所使用的“1槽6线”扁线绕组技术(白色区域)以及一体化热管理控制系统(绿色区域)。

海豹配置的150千瓦直流充电效能,是基于高电压电驱升压充电方案具备高电压驱动和高电压充电2种模式:

高电压驱动模式,则依托电驱动系统和电控系统的高电压技术/策略;

高电压充电模式,则依托动力电池和充配电系统的高电压技术/策略;

在驱海豹两(后)上,后置“8合1”动力域包括了电驱动(驱动电机)、减速器、电机控制、OBC\PDU\DCDC\BMS\VCU等高压用电系统和动力电池。在海豹四驱版上,除了后置“8合1”动力域包括了电驱动(驱动电机)、减速器、电机控制、OBC\PDU\DCDC\BMS\VCU等高压用电系统和动力电池,还有前置“3合1”电驱动系统。

海豹配置的150千瓦直流充电效能,是基于高电压电驱升压充电方案具备高电压驱动和高电压充电2种模式:

高电压驱动模式,则依托电驱动系统和电控系统的高电压技术/策略;

高电压充电模式,则依托动力电池和充配电系统的高电压技术/策略;

在驱海豹两(后)上,后置“8合1”动力域包括了电驱动(驱动电机)、减速器、电机控制、OBC\PDU\DCDC\BMS\VCU等高压用电系统和动力电池。在海豹四驱版上,除了后置“8合1”动力域包括了电驱动(驱动电机)、减速器、电机控制、OBC\PDU\DCDC\BMS\VCU等高压用电系统和动力电池,还有前置“3合1”电驱动系统。

海豹四驱版的的后置“8合1”动力域电压设定在550伏、最高转速16000转/分、最大输出功率230千瓦。

海豹四驱版(与两驱版一致)的动力电池电压设定在550.4伏。

海豹四驱版的前置“3合1”电驱动系统电压设定在550伏、最高转速16500转/分、最大输出功率160千瓦。

需要注意的是(3),经过对比亚迪官方发布的包括高电压驱动和高电压充电2种模式的达成,且海豹四驱版中置动力电池电压550.4伏、前置“3合1”电驱动系统电压550伏、海豹后置“8合1”动力域的电压也设定在550伏,即标题所提到的全域550伏电压平台。

笔者有话说:

目前,国内多家传统车厂和“造车新势力”,都在力推800伏高电压平台的技术和整车应用。比亚迪在2018年量产的唐EV采用的600伏级动力电池电压+充配电升压的方案。随后将这一基于e平台2.0的技术全向应用在新款的汉EV和唐EV。

直到2022年的比亚迪海豚量产,将前置“3合1”电驱动、中置动力电池、后置”8合1“动力域(包括电机、电控、高压用电系统),全驱应用550伏电压平台,彻底抛弃繁琐的多次“升压”环节,最终达成减少链接全部分系统的线缆数量、提升充电效率、降低充电电流和发热量的综合技术优势。

需要特别注意的是!

海豚所支持的150千瓦直流快充能力,由于充电设施限制没有体验。但是,在e平台3.0架构下,比亚迪的研发部门可以随意的配置550伏、600伏、甚至700-800伏全域高电压平台方案。起码600伏电压的动力电池比亚迪已经进行了整车应用、600伏的“X合1”动力域也集成在某款车型进行了高温测试。

笔者相信,完全掌控了新能源整车制造全产业链的比亚迪,将成为量产全球首款使用全域800伏电压平台EV车型的厂商。

未完待续。。。。

新能源情报分析网评测组出品

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