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    关于理想功率是否会受限的问题

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    汽车科技评论2021-02-21

    网上对于理想在亏电状态下功率会不会受限这个问题的讨论很多,但很多人的认知其实是有问题的,这次为了能让大部分人能搞懂这个问题,就写了下面这篇文章。

    首先我们对一些技术概念和控制策略做个简单的科普。

    1. 科普环节

    1.1 REEV(增程式电动车)的功率指令流

    首先介绍一下REEV的功率指令流。下面这张图只是一张概要图,实际上控制逻辑比下面这个要复杂无数倍,针对这次我们讨论的问题,为了让大家理解发动机发电功率是怎么算出来的,这张概要图的信息量就足够了。

    我们可以很清楚地看出来,发动机发电功率由两部分构成,驾驶员请求功率电池充电功率

    1.2 什么是驾驶员请求功率

    敲重点,虽然搞相关控制的工程师都知道这东西没啥技术含量,但据我观察绝大部分汽车爱好者压根没听说过这是个什么玩意儿。

    简单讲就是ECU会根据当前车速(其实一般是看电机转速)和油门踏板深度来计算驾驶员现在需要的扭矩。全油门的时候一般情况下会设计成一定车速下请求电机最大扭矩,一定车速以上请求电机最高功率在各车速下的扭矩。理解这点对下面我们讨论功率够不够用这个问题非常重要

    1.3 表显SOC(State Of Charge 荷电状态≈电池电量)和真实SOC

    这也是一个特别容易劈叉的地方,两者关系如下(数值仅为示例,不必深究)。

    用汽车爱好者之间通用语来讲就是会有所谓的“藏电”。作为开发人员一般是以真实SOC为基础讨论问题的,各位车主们麻烦讨论一切关于SOC的问题的时候请注明自己说的是表显还是真实,否则大家说的都不是一个东西,没法交流。

    2. 讨论问题+逻辑思考方式教学环节

    最近抖音小刚学长和拜托了老司机在激烈讨论,理想ONE高压亏电情况下是否有很大动力损失?

    我觉得如果只是回答这个问题的话答案非常明确。

    理想One亏电情况下会不会有很大功率损失?

    肯定会

    因为这是由电池的基本化学特性决定的,SOC越低,电池电压越低,放电功率就越低。

    有人把表显SOC=20%定义为亏电,这的确是一个角度比较刁钻的立论,但我不同意。

    我们来看看一般人对于亏电的定义。

    亏电,通常是对电压不足的俗称,包含电源和用电器两个方面。——百度百科

    什么叫电压不足?一般工程上的理解就是电池电压低于BMS允许的最低电压了。

    那么电池电压低于BMS允许的最低电压时会发生什么事呢?

    重要的事情说三遍:禁止放电!禁止放电!禁止放电!

    (未免还是有人不理解,补充说明一下,禁止放电的意思就是电池不能输出功率)

    电池禁止放电以后增程式电动车的系统功率会变成是多少?发动机功率最大值,就算发动机在此情况下能突破限制满功率输出,那也只有96kw,算上各种损耗,我们就当他有90kw能到车轮上吧,和正常情况下的240kw比有没有下降?算不算大幅下降?

    上面这个说明应该挺通俗易懂了吧?也就是说如果真的亏电了,电池是不会输出功率的。

    (顺便麻烦别再用馈电这个词来表示SOC低了,馈电的意思是供电,不信的可以自己去查字典。

    我默认下面的讨论都是在承认上面这个基本事实的前提下进行的扩展讨论。

    扩展① 理想的控制策略能否保证电池不会亏电

    首先【不会亏电】这件事的确可以通过控制策略来保证的,但是,但是后面的内容很重要,这里有一个很多外行人可能完全不明白基本事实,那就是REEV一旦电池SOC低于一定值(按车主的说法是17%)以后车辆会进入强制充电模式,然而一旦进入强制充电模式,轮端驱动功率会进一步下降。所以即使有策略可以保证电池不会亏电,低SOC时的行驶功率也是低于正常状态的。

    为什么这么说呢?

    因为电池不可能同时进行充放电。换个说法就是电池在充电的时候无法给车辆提供驱动力。这也是这个世界的基本化学定律,请牢记这一点。

    所以如上图所示,如果进入了强制充电模式,发动机的功率一部分要拿去充电,只有剩下的部分可以用来驱动车辆。此时即使发动机能满功率输出,车轮端的功率也会小于发动机最高功率。

    扩展② SOC可不可能下降到17%以下

    首先需要明确说的是表显还是真实。

    表显值没什么好讨论的,肯定会,很多车主都开出来了。

    至于真实值,这个要看理想控制策略是怎么设定的。要是理想的工程师水平正常的话,在真实SOC低于一定值之前肯定会限制整车功率,用一般人也听得懂的名词说的话就是会限扭,从而保证SOC一定不会低于一定值。所以一般情况下真实SOC是不会低于厂商设计的SOC下限值的。但是,但是又来了,要做到这一点必然需要限制整车功率,不存在其他手段。所以即使SOC能保持在一定值,整车功率下降也是必然会发生的。

    扩展③ 功率限制为96kw以后够不够用

    从大数据调查来看,够用。

    大数据显示我国有很大一部分车主开一辈子车连油门都没踩到底过,而且理想的定位是奶爸车,车里有小孩的话也不可能瞎踩油门,所以96kw在市里开怎么着也够用了。

    但是我必须强调一件事,

    低SOC时系统功率会不会下降,下降后的功率够不够用,这是两个问题。

    很多车主老是用即使功率下降也够用来反驳这个结论,我真的无法理解这样的逻辑。

    前面半句话是对于客观事实的判断,后面半句是用户主观判断,这两件事能混在一块儿讨论吗?有几位正常一点的粉丝就会说系统功率下降是事实,但是我觉得即使功率下降也够用,这么说话就没有什么毛病,够不够用是个主观问题,既然车主都觉得够用那就够用呗,没有什么值得讨论的东西。

    扩展④ 功率下降以后用户会不会有感知

    请注意,④和③虽然好像内容很接近,但细究起来其实还是不一样的。

    因为对动力下降有没有感知其实和驾驶习惯强相关,那些一辈子油门没踩到底过的车主一辈子也不可能有动力下降的感知,因为他从来没用到过车子的最高功率(原理见1.2) 。即使电池没电了对他们来说没有任何影响。

    然而经常地板油和爬坡的用户,即使表显SOC还有20%他也会感知到动力下降。

    那些说即使功率下降也感觉不出来的可以反省一下自己是不是体验过满功率输出的加速度。

    扩展⑤ 理想真的是平时3.0T,亏电2.0T吗?

    这个要看说这话的人对亏电的定义了,如果他们把亏电定义为表显SOC=20%的话这话没什么毛病。

    如果按照一般定义来说的话亏电以后理想只有1.2T,还是低功版。

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