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你真的了解极氪001吗?ZEEKR 001整车技术解读

智者先行 2021-07-27 16:35:09

极氪001刚发布不久,围绕这台车,我们可以发现有许多创新性的技术,非常值得讲一讲,那么今天我们就从整车的三电系统来讲ZEEKR 001这台车。


极氪001刚发布不久,围绕这台车,我们可以发现有许多创新性的技术,非常值得讲一讲,那么今天我们就从整车的三电系统来讲ZEEKR 001这台车。


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极氪智慧出行科技公司由吉利汽车、吉利控股集团同投资成立,其中吉利汽车持股 51%,吉利控股集团持股 49%。极氪承载吉利开拓纯电动智能汽车新局面的使命,而极氪 001 正是极氪旗下的首款产品,2020年9月份,吉利正式发布浩瀚智能进化体验架构sustainable experience architecture简称SEA。目标打造零边界智能出行体验。产品将围绕空间零边界、能量零边界、进化零边界、交互零边界、安全零边界和驾趣零边界等六个方面展开。具体是以硬件层、系统层和生态层构建三位一体的立体化布局。


1、高压电气系统


电动汽车的高压电气系统由整车高压电气组成,主要包括电池系统、高压电驱系统、充电系统、高压辅件及线束系统。其主要负责车辆的启动、行驶、充放电、空调等用电器件。


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ZEEKR 001采用400V电压架构,SEA 浩瀚 智能进化体验架构技术支持400V和800V电压平台,架构技术布局满足行业当前及未来技术发展需求,ZEEKR 001目前采用的400V电压架构更适应当下行业发展现状,也更能满足用户实际的用车出行需求。400V电压架构的行业上游、整车产品开发及服务配套相关技术已趋成熟。在400V电压架构下,ZEEKR 001已能达到2.2C的高充电倍率,最大充电电流可达到600A,处于行业领先地位。


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ZEEKR 001达成上述的成绩,离不开以下几项的关键技术支撑:


1.“极芯”电池包高倍率充电电芯,充电倍率达到2.2C。


2. 极充桩和ZEEKR 001出色的散热和载流能力:极充桩采用行业领先的液冷散热系统,轻便的液冷枪线具备高上限的大电流传输能力。


“极芯”电池包同样搭载了液冷温控管理系统, ZEEKR 001还针对整条充电链路内的所有环节:桩端枪+线、EVI口、充电线缆、高压接插件、回路继电器、熔断器等都做了相应技术优化,使整条链路具备了大电流荷载能力,确保了充电的高效率。


3.安全智能的电池管理系统:充电过程中,ZEEKR 001搭载的云端BMS系统会对充电过程中电芯的温度分布、电压变化、母线电流进行全程监测,确保充电不过流不过温,保障充电安全。


基于相关成熟技术,400V电压架构的巨大潜力也逐渐被挖掘出来。大家所熟知主流新能源汽车品牌,其全系产品的主体设计也都是基于400V的电压架构,致力于通过技术手段提升电芯充电倍率,做大电流设计,从而提升充电体验。


2、电池系统


电池系统包含动力电池模组、电气系统、热管理系统、电池管理系统(BMS)四大部分。


电动汽车蓄电池通常由数百个小的、单独的电池组成,这些电池按串联/并联配置排列,以在最终电池组中实现所需的电压和容量。普通电池组由18到30个串联的并联电池组成,以获得所需的电压。例如,一个额定电压为400V的电池组通常有96个系列的电池组(如特斯拉3型电池组)。当前车辆的通用额定组电压范围为混合动力/插入式混合动力车辆的100V-200V,电动车辆的400V-800V及更高。这是因为较高的电压允许在相同直径(和质量)的铜电缆上以较小的损耗传输更多的电力。


电池管理系统或BMS管理监视和控制电池组各个方面的任务。当前分流器向BMS报告各种信息,包括传入和传出的总电荷。接触器之前和之后的电压测量允许监测电池组系统电压。接触器控制和节能器电路管理接触器闭合,并在接触器拉入后最小化通过线圈的静态电流。BMS还与块管理板持续通信,以监控电池电压和温度以及控制平衡。


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针刺试验的主要原理是通过刺穿隔膜,引起正负极短路,人为的在电池内部制造短路点,模拟电池遭受导电异物刺穿而引起的短路现象,从而验证动力电池的安全性。动力电池一旦发生内短路,整个电池会通过短路点进行放电,大量的能量短时间内通过短路点进行释放(单个电芯最多会有70%的能量在60s内释放),电池温度将会快速升高,并导致正负极活性物质分解和电解液燃烧,严重的情况下会导致电池起火和爆炸。


而动力电池包通过针刺试验,不起火不爆炸,并达到试验要求的相关指标,就能充分印证动力电池包的安全性。


三元锂电池,是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NixCoyMnz)O2,,其中x+y+z=1,x,y,z的取值范围为0~1)或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料是以锂的化合物、镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。


Ni55+单晶高压电芯,相比传统的三元锂电芯,“极芯”电池包使用的Ni55+电芯降低了“镍“含量的比例,与常规的“811”电芯(镍钴锰比例为8:1:1)相比,从源头上提高了安全性。同时,Ni55+电芯为无晶界的单晶结构,在材料上提高了电芯的热稳定性,从而提升电芯的循环稳定性,有效降低了热失控的风险。


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ZEEKR 001“极芯”电池包,针刺试验 检验报告


BMS及时发出热事件报警信号


出现冒烟,被针刺电芯最高温度801.4℃,无起火、无爆炸


静置24小时后已恢复至室温24℃


热疏隔阻排设计,整包结构(被针刺电芯上方与其他位置一样)完好,无明显变形


电池包外壳不带电


被针刺电芯损坏,电压为0V,其余电芯电压正常,未发生热蔓延


电池包内部固定结构和高压连接完好


注:热扩散试验,国标要求提供一个热事件报警信号,5分钟内无起火、无爆炸


UL2580标准(北美)要求1小时内无起火、无爆炸


3、NTP无热蔓延防控技术


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通过数字挛生监控及算法自适应技术,将物理模型和数据驱动的AI模型相结合,实现电池全生命周期精确管理;构建电池热失控预警模型,准确预防电芯[渐变」引起的热失控。


特征传感器触发预警,通过氛围灯,中控屏,手机提醒,结合云端多途径提醒用户。


检测到热失控触发安全预警后,主动开启水循环对电池降温。


应用超低导热系数航空级热阳隔热材料、结合模组及pack系统结构隔断设计,形成拓扑网络防火墙。


通过对电池包气体流场的精确模型计算,在包内预设计无障碍排气通道,结合多个泄压阀快速排出热量气体。


毫秒级紧急切断。


来源:汽车动力总成

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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