电动物(wù)流车运营存在五大性能缺陷
发布时间:2020-02-24 10:23:50
电动(dòng)物流车运营存在(zài)五大性能(néng)缺(quē)陷
“总体来(lái)说,电动汽(qì)车的大量推广应用(yòng),车辆故障多发(fā)、电池衰减、零(líng)部件一致性差、慢充时间长,充电设施不全(quán)等(děng)各方面问题(tí),电动物流车作为一(yī)种生产(chǎn)运(yùn)输工具(jù),更是(shì)如此。”
据介绍,目前市场上运营的(de)电动物流车(chē)存(cún)在五大较为集中和(hé)突出(chū)的(de)问题(tí)。可以说,这些技术和(hé)性能的问题不解决,将严重影响(xiǎng)电动(dòng)物(wù)流车的大规(guī)模运营。
一、绝缘趴窝。
据介(jiè)绍(shào),电动汽车(chē)内配置的电池属于高电(diàn)压和高电流,对整车绝缘要(yào)求极高(gāo),整车(chē)零部件并串联后绝缘电阻应(yīng)大于100-200KΩ。
“虽然(rán)这个指标已(yǐ)经很低,但是一(yī)到下雨天(tiān)或者涉(shè)水时,电机电(diàn)控(kòng)、电池组、BMS、DC直流转换(huàn)器、充电(diàn)机等高(gāo)压(yā)系统零(líng)部件(jiàn)的IP防护(hù)等级不达(dá)标,整车因(yīn)为绝(jué)缘故障保(bǎo)护(hù)而趴窝的(de)情况经常出现。”程波说道。
二、高温故障。
主要表现(xiàn)在(zài)大载荷和长(zhǎng)坡道运行时导致高温,或者频繁充放电和夏季过热时产生高(gāo)温,这种情况下车辆往(wǎng)往会动力性能降低,严重时车辆趴窝。
三、里程衰减。
电池容量衰减导致里程数(shù)量(liàng)缩短,电池(chí)维护(hù)频次越(yuè)来越高,这直接物流车运(yùn)营维(wéi)护的成本时间成本的上(shàng)升。
四、低温时充电(diàn)难,里(lǐ)程变短。
有些车(chē)辆直接表现出低温环境下(xià)不能进(jìn)行(háng)充电,同时车辆的动力(lì)减(jiǎn)弱,行驶里(lǐ)程缩短。
五、SOC估(gū)算不(bú)准,客(kè)户里程(chéng)焦虑。
据介绍,不少物流配送企(qǐ)业对电动物流车(chē)最大的担忧在于(yú)剩余里程,而SOC是电动汽车剩余(yú)里程的最重要(yào)的参考(kǎo)指标。在实际的(de)运营过程中(zhōng),经(jīng)常出现SOC显示(shì)剩余电量还比(bǐ)较多,但实际电池却没电的情况。
那么,出(chū)现上(shàng)述问题的原因(yīn)是什么(me),又该如何(hé)解决,有何好的建议?
第一,出现绝缘故障的(de)原因(yīn)主(zhǔ)要(yào)是以下几个方面,动(dòng)力驱动系统零部件(jiàn)进(jìn)水或者箱内出现(xiàn)雨水凝露导致绝缘(yuán)性能下降;动力系统(tǒng)零部件供应商(shāng)为了降低成本,才用的箱体普遍不开模(mó),采用的钣金折弯、焊接和尺(chǐ)寸等一致性(xìng)难控制;另外为(wéi)了达到防水等级IP67,大(dà)部分采用(yòng)密封胶进(jìn)行(háng)封箱(xiāng),但往往涂胶工艺一致性差、抗老(lǎo)化和耐候型差,使用(yòng)一段时间防水(shuǐ)和(hé)密封(fēng)性能(néng)不达标(biāo)等等。
针对绝缘故障,可(kě)以通(tōng)过投入模具(jù),是零部件标准化一致性提高(gāo)来提高。同时采用(yòng)高防(fáng)护性能的零部件,通(tōng)过(guò)线束的布局合理,电池安全(quán)设计等,最后加强出厂的(de)安全检测,尤其是涉水与淋雨试验中的绝缘检(jiǎn)测。
第二,高温故障(zhàng)的原因主要是设计阶段对零(líng)部件的热分析不充分,电机(jī)过载(zǎi)时能力不足(zú),导(dǎo)致小(xiǎo)马(mǎ)拉大车;动力电池方面(miàn)存在放电倍(bèi)率低,内(nèi)阻大,导致升温(wēn)过(guò)快(kuài)。或者整车零部件设计不合理不利于散(sàn)热。
这种情况下,需要采用(yòng)动力性能更高(gāo)的电(diàn)机和放电倍率更高的电池(chí),同时对零部(bù)件的发热(rè)情况进行仿真分析,同时优化零部件布局(jú)和结构的(de)设计。例如(rú)风冷系统中,将发热零部件(jiàn)的散热面与车辆运行方向(xiàng)平行(háng)有利于(yú)空气(qì)流动带走热量;对水冷系统而言,需要优(yōu)化管路结构和流量。对电池包而(ér)言(yán),则可通(tōng)过优(yōu)化(huà)内部模块布局,可以增加(jiā)热管理系统等等。
第三,里程衰(shuāi)减和电池容量减少(shǎo)的问题也(yě)是电动汽(qì)车(chē)目前较为突出的问(wèn)题,例(lì)如(rú)电芯循环寿命较低,高低(dī)温环境下电池循环寿命急剧衰减(jiǎn)。或者(zhě)电芯与电(diàn)池模块间(jiān)的自放电差异(yì)大(dà),均衡电(diàn)路精度与效率(lǜ)较低等等,例如短(duǎn)板效益。都会严重影响(xiǎng)电动的性能(néng)与表(biǎo)现。
第四,低温环境下电动(dòng)车故障有以下几点(diǎn)原因,一是(shì)低温下电池电(diàn)压平台的降低,导致内阻增加和放电量减(jiǎn)少和(hé)输出功率降低。目前大多数(shù)供应商(shāng)因为考虑成(chéng)本控制,多数没(méi)有采(cǎi)用(yòng)热管理系统。
第(dì)五,影响SOC计算(suàn)的因素包括电池容量衰减(jiǎn)、电阻变化、一致(zhì)性、环(huán)境温(wēn)度、放电工况等(děng)等。
那(nà)么针对电池(chí)容(róng)量、续航(háng)里程(chéng)和SOC的(de)问题,则需要从以下几方面(miàn)入(rù)手解(jiě)决(jué):一(yī)是选(xuǎn)择循环寿命更高的电芯,常温下大于(yú)2000次,高温(wēn)45度循环(huán)寿(shòu)命要高于1200次;二是电芯放电(diàn)倍率相对实际的应用要预留空(kōng)间,同时放电容量(liàng)也要预留余量避免满(mǎn)充满放。要选择自动化程度高的电芯和一致性高的电(diàn)池配组,模(mó)块间的电(diàn)压差要小(xiǎo)于10mV,容量小于3%,内阻小于10%,自放电差异小(xiǎo)于(yú)1%;更需(xū)要监测许多不同工(gōng)况和温度下的电(diàn)芯衰减(jiǎn)数(shù)据,作为BMS侦测SOCde参考数值作为基数数据,提(tí)高SOC侦测的精度。
“总体来说,电动汽(qì)车的(de)大量推广应用,车辆(liàng)故(gù)障(zhàng)多(duō)发、电池衰减、零部件一(yī)致性差、慢(màn)充时间长,充电设施不全等各方面问题,电(diàn)动物流车作为一种生产运输工具,更是如此。”
据介绍,目前市场上运营的(de)电(diàn)动物流(liú)车存在五大(dà)较为(wéi)集中和突出的问题。可以(yǐ)说(shuō),这(zhè)些技术和性(xìng)能的问题不解(jiě)决,将严重影响电动(dòng)物流车的大规模(mó)运(yùn)营。
一、绝缘趴窝。
据介绍,电动汽(qì)车(chē)内配置的电池属于高电(diàn)压和高电流,对整车绝缘要求极高(gāo),整车零部件并串联后绝缘(yuán)电(diàn)阻应(yīng)大于100-200KΩ。
“虽(suī)然这个(gè)指标已经很低,但是一到下(xià)雨天或(huò)者涉水时,电机电控、电池组、BMS、DC直流转换器、充电机等高压系统零部件的IP防护等(děng)级不(bú)达(dá)标,整车因为绝缘故障保(bǎo)护而趴窝的情(qíng)况经(jīng)常出现。”程波说道。
二、高温故障。
主要表(biǎo)现(xiàn)在大载荷和长坡道运(yùn)行时导致高(gāo)温(wēn),或(huò)者频繁充放电和(hé)夏季过(guò)热时产生高(gāo)温,这种情况下车辆(liàng)往往会动力性能降低,严(yán)重时(shí)车辆(liàng)趴窝。
三(sān)、里程(chéng)衰减。
电池容量衰减导(dǎo)致里程(chéng)数量缩(suō)短,电池维护频(pín)次(cì)越来越高,这直(zhí)接(jiē)物流车运营维护的成本时间(jiān)成本的上升。
四、低温(wēn)时充电难,里程(chéng)变短。
有些车辆直接表现出低温环境下不能(néng)进行充电,同时(shí)车辆的(de)动力减弱,行驶里程缩短。
五、SOC估算不准,客户(hù)里程焦虑。
据介绍,不少(shǎo)物流配送企业(yè)对电动物流(liú)车最大的担忧在于剩(shèng)余里程(chéng),而SOC是电动汽(qì)车剩余里程(chéng)的最重要的(de)参考(kǎo)指(zhǐ)标。在实际的运营(yíng)过(guò)程中,经常出现SOC显示剩(shèng)余(yú)电(diàn)量还比较(jiào)多,但实际电(diàn)池却没(méi)电的情况。
那么,出现上述问(wèn)题的原因是什(shí)么,又该如何(hé)解决,有何好(hǎo)的建议(yì)?
第一,出现绝缘故障(zhàng)的原因主要是以下几(jǐ)个方面,动力驱动系统零部件(jiàn)进(jìn)水或者箱内出现雨水凝(níng)露导致绝缘性(xìng)能下(xià)降;动力系统零(líng)部件供应商为了降(jiàng)低成(chéng)本,才用的箱体(tǐ)普(pǔ)遍(biàn)不开(kāi)模,采用的钣金折弯、焊接和尺寸等(děng)一致性难控制;另外(wài)为了达到(dào)防水等级IP67,大部分采用密封胶进行封箱,但往往涂胶工(gōng)艺(yì)一致(zhì)性差、抗老化和(hé)耐候型(xíng)差,使(shǐ)用一段(duàn)时(shí)间防(fáng)水和密封性能不(bú)达标等等(děng)。
针对(duì)绝缘故(gù)障,可以通过投(tóu)入(rù)模具,是零(líng)部件(jiàn)标准(zhǔn)化一(yī)致性提(tí)高来提高。同时采(cǎi)用高防护(hù)性能的零部件,通过线束的布(bù)局合理,电池安(ān)全设计等,最后(hòu)加强出厂的安全检(jiǎn)测,尤其是涉水(shuǐ)与(yǔ)淋雨试验中的绝缘检测。
第二,高温(wēn)故障的原因主要是设(shè)计阶段(duàn)对(duì)零部件的热分(fèn)析不充分(fèn),电机过载时能力不足,导(dǎo)致小马拉大车;动力电(diàn)池方(fāng)面存(cún)在放(fàng)电倍率低,内(nèi)阻大,导致升温过快。或者整车零(líng)部件设计不合理不(bú)利于散热。
这种情况(kuàng)下,需要采用动力性(xìng)能(néng)更高的电机(jī)和(hé)放(fàng)电倍率更高的(de)电池(chí),同时对零(líng)部件的发热情况进行仿真分析,同时优化零部件布局和结构的设计。例如风冷系统中(zhōng),将发热零部件的(de)散热面与车辆运行方向平行有利于(yú)空(kōng)气流(liú)动带走(zǒu)热量;对水冷系统而言(yán),需要优化管路结构(gòu)和(hé)流量。对电池包而言,则(zé)可通过优化内部模块布局,可以增加(jiā)热管理系统等等。
第三,里程衰减和电池(chí)容量(liàng)减(jiǎn)少的问题也是电动汽车目前较为(wéi)突出(chū)的问题,例如电芯(xīn)循环寿(shòu)命较(jiào)低,高低温环境下(xià)电池(chí)循环寿(shòu)命急(jí)剧衰(shuāi)减(jiǎn)。或(huò)者电芯(xīn)与电池模块间的自放电(diàn)差异(yì)大,均衡电路(lù)精度与效率较低等等,例如短板效益。都会严重(chóng)影(yǐng)响电动(dòng)的性能与表现。
第四,低温环境下电动车故障有以下(xià)几点(diǎn)原因,一是(shì)低温下电池电压平(píng)台(tái)的降低(dī),导致内阻(zǔ)增加(jiā)和放电量减少和输出功率降(jiàng)低。目前(qián)大多数供应商因为(wéi)考虑成本控制,多数没有采用热管理系统。
第(dì)五,影响SOC计(jì)算(suàn)的因素包括电池容量衰减、电阻变化、一(yī)致(zhì)性、环境温度、放电工况等等。
那(nà)么针对电池容量、续航里程和SOC的问题,则需(xū)要(yào)从以下(xià)几(jǐ)方(fāng)面入手解决:一是选择循环寿命(mìng)更高的(de)电芯(xīn),常温下大于(yú)2000次,高温(wēn)45度循环(huán)寿命(mìng)要高(gāo)于1200次;二(èr)是电芯放(fàng)电倍率相对实际的应(yīng)用要(yào)预留空间,同时放电容量也要预(yù)留余量避免满充(chōng)满放(fàng)。要(yào)选择自动化程(chéng)度高(gāo)的电芯和(hé)一(yī)致性高的电池配(pèi)组,模块间的电压差(chà)要小于10mV,容量小于(yú)3%,内阻小于10%,自放(fàng)电差(chà)异小于1%;更需要监测许多不同工况和温度下的电芯衰减数据,作为BMS侦测SOCde参(cān)考(kǎo)数值作为(wéi)基数数据,提高SOC侦测的(de)精度。
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