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威馬公開課:57度電的SUV為何能跑460km?

電駒

威馬EX5北京車展前夕召開了上市發(fā)布會,是造車新勢力企業(yè)中較早公布售價和車型信息的企業(yè)之一。關注電動汽車的朋友會發(fā)現(xiàn),威馬EX5 500車型的460km工況續(xù)航里程確實給力,但是56.94kWh的電池包的能量并不出眾,威馬是不是虛標呢?

8月17日,威馬召開了一場技術座談會,工程師公開詳解了威馬在三電設計過程中的理念和策略,并且將核心三電部件向公眾開放展示,讓消費者直觀的感受威馬。那么,威馬在降低能耗、提升電能利用率方面到底有什么秘密武器呢?一起聽聽工程師怎么說。

圖1

一 電驅系統(tǒng)高度集成,傳動效率高

威馬EX5的動力總成是在博格華納成熟電驅動產(chǎn)品EDM 集成電橋的基礎上,進行了二次開發(fā),自主集

成動力總成核心零部件,整個動力總成的集成度極高,包含了PCU、車載充電機、電動壓縮機、高壓電加熱器、電動、電動真空泵等部件,集成了幾乎全部的關于強電方面的部件。高度集成就意味著更少的電纜應用、更小的體積和質量、更高的傳動效率。

圖2

更少的電纜應用很容易理解,如果各個部件都是獨立的,就需要很多電線相連接,電線本身有電阻,工作的時候會發(fā)熱、并消耗一定的電量,也會增加過熱短路的風險,高度集成的方案可以干掉大部分電線,消除多余的電耗和安全隱患。

圖3

威馬EX5電機和減速機總重量只有73.5kg,卻實現(xiàn)了160kW最大功率,315Nm最大扭矩,而同級車的電機減速機重量多在90kg左右。另外,威馬EX5電機和輸出軸和減速機輸入軸是同一根軸,省略了用花鍵連接的過程,主軸上減少了一次動力傳遞,可以大幅降低傳遞效率損失,使得整套驅動橋在常用工況下傳動效率達到了93%。

二 電池包內阻小、放電深度寬

威馬EX5的電池包通過精選電芯和優(yōu)化模組設計,使整個電池包的內阻達到相當?shù)偷乃?。低內阻,意味著低發(fā)熱量,意味著更多的電能被用來驅動汽車而不是以電池發(fā)熱的形式浪費掉。

圖4

同時,威馬EX5的BMS會根據(jù)續(xù)航需求、電池性能、壽命保護等方面的數(shù)據(jù),在保證安全的情況下拓寬放電深度,釋放出更多的電能。行業(yè)內通行的做法是保留10%左右電能做為儲備,而威馬將這部分警戒能量加以利用,相當于變相的提升了電池組的容量。至于會多釋放出多少電量則沒有具體數(shù)據(jù),車輛會根據(jù)電池、車輛的狀態(tài)等參數(shù)動態(tài)智能調整,以保證電池不會因過放而損傷壽命。

三 整車的風阻系數(shù)低

對于汽車而言,速度提升至2倍,空氣阻力就要大4倍,再結合公式W=FS,也說2倍的速度需要消耗4倍的能量。因此,減小空氣阻力,成為降低能耗非常重要的一個環(huán)節(jié)。威馬方面表示,每降低0.01Cd的風阻系數(shù)可以使能耗降低5%。

上圖的阻力公式是所有汽車設計師的“噩夢”,全世界的從業(yè)者都要面對它的挑戰(zhàn)。威馬協(xié)調了造型、研發(fā)、制造、工廠等各個部門,成功的使威馬EX5量產(chǎn)車型的風阻系數(shù)低于0.3Cd,這在SUV領域是一個非常優(yōu)秀水平——奧迪Q3的風阻系數(shù)已經(jīng)很優(yōu)秀,也只做到了0.32。

四 選用低滾阻輪胎

汽車行駛過程中的第一大阻力是空氣阻力,第二大阻力就是輪胎滾阻了。威馬EX5在研發(fā)之初便選定了低滾阻的目標,聽起來簡單,但實現(xiàn)起來并不容易。據(jù)威馬的工程師介紹,低滾阻方案意味著低摩擦力,這對于制動來說是很大的挑戰(zhàn),以至于最開始制成的威馬EX5樣車100km/h的剎車距離超過了43米。工程師們經(jīng)過了很多復雜的設計和運算,同時將電機和制動系統(tǒng)進行了深度的結合和巧妙的設計,最終在保證EX5低滾阻的前提下,將EX5的剎車距離控制在了40米之內。

圖6

五 高能量回收效率

上面提到了,威馬EX5在控制制動距離的探索過程中,將電機和制動系統(tǒng)進行了深度結合,這樣做的結果是不僅降低了威馬EX5的剎車距離,還提升了能量回收率。

據(jù)威馬的工程師介紹,威馬EX5在松開電門踏板后滑行時,能量回收系統(tǒng)會介入,從高速降至低速過程中,可以做到最高95%的能量回收。當駕駛員需要采取緊急制動,踩下剎車踏板時,前半段仍然是電機制動,后半段才會使傳統(tǒng)的液壓制動機構介入,這種邏輯標定可以盡最大可能回收動能。

圖7

六 輕量化成效顯著

威馬EX5的電池包不僅在內阻、能量管理等方面做了優(yōu)化,在殼體等物理結構方面也做了優(yōu)化。據(jù)威馬的工程師介紹,EX5的電池包箱體采用拉申強度超過780兆帕的高強度鋼材進行內外加強設計,打造了球籠式箱體,只用了少量鋼材即實現(xiàn)了堅固的結構,實際減重效果達到17%,電池包的能量密度也提升了4%。

圖8

電池包輕量化的同時,安全性卻沒有打折。威馬的工程師舉例,在做電池包擠壓實驗的時候,最新國標要求橫向和縱向對電池包施加10噸的壓力,而EX5在開發(fā)的過程中對電池包的橫向和縱向施加了20噸的壓力,電池包的型變量依然小于國標的要求。

圖9

這些僅僅是威馬EX5的一部分降耗手段,其它的還有:采用高效的熱管理系統(tǒng)、降低怠速能耗、調整質心分布、通過高精車身減少型變能耗等等。看來,威馬的工程師對自己的作品非常有信心,不過威馬EX5的真正實力幾何,目前仍然是未知的,只能希望威馬盡快交車,第一時間進行實測,看看它在城市、高速路況下的實際續(xù)航究竟幾何,是否真的如宣傳一樣給力。 

來源:電駒

本文地址:http://ewshbmdt.cn/news/jishu/75189

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