宋楠:研判长安逸动EV460电动汽车主被动安全技术

在长安技术开放日,笔者目睹了长安逸动EV460电动汽车以带电状态,80公里/小时速度移动的碰撞物追尾的安全测试。碰撞测试完毕后,长安逸动EV460电动汽车,A/B/C柱没有变形,前后4车门开闭正常,动力电池没有变形和破损,整车依旧带电可以正常使用。

之所以长安敢于进行国内首次针对电动汽车的带电碰撞测试,源于其背后的多项电驱动技术以及整车安全技术的研发与应用。本文将对长安逸动EV460电动汽车适配的各项技术一一解读。

长安逸动EV460电动汽车带电状态,被“80公里/小时追尾”碰撞测试全过程。为了更好地模拟真实环境用车状态,测试中碰撞物并不是100%追尾长安逸动EV460,而是以40%状态碰撞整车后部。

碰撞测试完结后,长安逸动EV460电动汽车的A/B/C柱没有变形,前后4车门开闭自如,后部行李舱被完全压缩,但是动力电池外壳没有变形和破损,整车依旧处于带电状态,甚至可以正常行驶。

碰撞测试完毕后,长安汽车的工程师们,对逸动EV460进行了一个简易的现场查勘,确认整车没有漏电、电池破损等严重安全隐患。

蓝色箭头:逸动EV460后备箱完全被压缩,吸能效果显著

红色箭头:碰撞物与逸动EV460接触端

黄色箭头:用于检测逸动EV460是否漏电的福禄克E8型热成像仪

上图为长安汽车工程师,通过福禄克E8热成像仪,对逸动EV460碰撞测试后的热信号检测的特写。

红色箭头:逸动EV460前组合灯常亮(带电状态)

橘色箭头:福禄克E8热成像仪显示屏检测实时状态(逸动EV460亮起后热信号,超过温度较低的前机盖和前格栅)

在此之前,笔者也已购买1台福禄克E8热成像仪,用于对不同型号电动汽车在多种用车模式下的热成像信号检测,并转化成可量化的温度数据进行横向与纵向比对。

以便让更多潜在购车用户,快速获取不同型号电动汽车电驱动系统和动力电池热管理系统的技术差异,更精准的选择适合自己的电动汽车。

上图为快充10分钟,宋EV500动力舱内的“4合1”电驱动控制总成热成像波普特写。

白色箭头:驱动电机和“4合1”电驱动控制总成共用的循环管路膨胀水壶温度约为13摄氏度

黄色箭头:“4合1”电驱动控制总成内充电机部分的温度约为20摄氏度

十字箭头:测试区域内(白色框架)最高温度点(25.5摄氏度)

红色箭头:瞬时最高温度点,动力电池低温预热和空调制热系统共用的循环管路膨胀水壶(25.5摄氏度)

在快充的全过程(约20分钟),宋EV500的动力电池电芯温度处于25-29摄氏度,动力电池低温预热和空调制热系统并未开启(循环管路内冷却液并为流动且沸腾)。

白色箭头:A柱之前的动力舱

橘色箭头:A-B柱之间的前车门

蓝色箭头:B-C柱之间的后车门

黄色箭头:C柱之后的行李舱

上图为碰撞测试后,长安工程师对逸动EV460进行安全监测时的状态。前后4车门锁闭,后部行李舱几乎被完全压缩,后车轮没有因为碰撞产生明显移位。逸动EV460的动力电池总成,布置在车身焊接的A-C柱之间的下部。

由上图可见,逸动EV460碰撞测试后,采用带副车架的多连杆悬架暴露无遗,而动力电池则在后副车架前端,被“额外”的保护

碰撞测试后,逸动EV460电动汽车带电(处于ON挡位)状态,组合仪表常亮、中央显示屏开启。

长安逸动EV460车身焊接的后侧围吸能产生溃缩,C柱没有变形,但是后车门下端与轮眉发生轻微干涉,稍微用了即可自如开闭。

上图为长安逸动EV460碰撞测试后,后悬架细节特写。

白色箭头:H型钢制后副车架

黄色箭头:后上摆臂

红色箭头:后下摆臂

橘色箭头:动力电池铝制下壳体

根据长安工程师的介绍,后部碰撞后的长安逸动EV460,目测后悬架几乎没有发生位移(需要拆解并精度测量后,可知是否处于原装位,或产生位移的精度)。后副车架完好的保护了动力电池,甚至在不考虑美观因素下开车就走。

上图为长安逸动EV460车身焊接架构特写。前保险杠骨架、前纵梁、A\B\C柱、门槛焊接、后侧围的轮眉焊接、以及前机盖,通过不同颜色,区分出使用不同钢(铝)材料,以获得不同的强度和溃缩性能。

长安逸动EV460的前保险杠骨架和前机盖采用铝合金材质已达到更优秀的轻量化和强度设定。从门槛焊接-车顶侧梁的A柱采用热成型刚,已获得强度优先的技术状态,保证车辆正面碰撞时,前部动力舱传递的冲击力不会影响前车门正常开启。

备注:热成形钢板技术是指将钢板经过950°C的高温加热之后一次成形,又迅速冷却从而全面提升了钢板强度,屈服度达1000Mpa之高,每平方厘米能承受10吨以上的压力,把这种材料用在车身上,在车身重量几乎没有太大变化情况下,承受力提高了30%,使汽车的刚强度达到全新水准,在欧洲NCAP碰撞测试中达到五星级标准。

上图为长安逸动EV460搭载的“7合1”电驱动系统。

红色区域:电驱动控制总成

黄色箭头:永磁同步电机

黑色箭头:单级减速器

蓝色箭头:连接电驱动总成与驱动电机的液态散热管路

上图为“7合1”电驱动总成侧立面细节特写。

黄色箭头:电驱动总成和驱动电机,采用直插方式链接(省去外露的高压线缆),并通过外壳体进行防尘、防水保护

有媒体宣称长安逸动EV460采用电驱动总成为“3合1”集成,实际上采用的是将DCDC(电压转换器)、OBC(充电机)、DCAC(高压电模块)、整车控制模块、电机控制模块、驱动电机和单级减速器,7个控制单体进行整合。

长安逸动EV460适配的“7合1”电驱动控制总成,强调低电耗、低阻力(飞溅式减速器润滑体系)和低噪音(NVH)。但是,集成的最大转速12000转/分驱动电机有些落后,尽管具备最大输出功率可以在70-150千瓦之间调节(功率越大意味着耗电量约高)。考虑到“7合1”的集成度带来的散热管路的简化,结构的优化、重量的下降以及驱动效率的提升,还是值得肯定。

上图为长安逸动EV460搭载的具有液态高温散热和低温预热功能的动力电池总成技术状态特写。

铝合金下壳体承载由中航锂电提供的电芯和PACK,而BMS和更大一级的模组,由长安自行生产,整套电池电量为52.56度电,具备液态高温散热和低温预热功能。

上图为逸动EV460电动汽车动力电池前端各个接口细节特写。

上图为逸动EV460搭载的动力电池液态散热/预热管路状态特写。

在电池PACK顶端布置液态管路,并通过铝板进行热交换,使得各个电芯温度差控制在5摄氏度内,整套电池总成温度处于30-55摄氏度较为宽泛的状态。

客观的说,长安逸动EV460电池总成温度可以在30-55摄氏度范围内运行,意味着电芯温度恐怕也要超过30或者40摄氏度。虽然这样的温度并不会对电芯产生较大损坏,相对其他品牌电动汽车适配的液态恒温热管理系统电芯温度处于25-30摄氏度技术状态有些不足。

需要特别注意的是,电芯长久处于高温状态,会造成不可逆的损失。相反长期处于低温状态,会导致充放电效率降低,但不会对电芯造成损害。因此,为动力电池适配更精准的热管理系统,极为必要。

笔者有话说:

逸动EV460已经上市几个月了,这次碰撞测试,也是全国第一个针对电动汽车带电状态的安全测试,具有很强烈的代表性。通过长安逸动EV460带电碰撞测试,起码可以得出以下结论:

1、整车主被动安全设定十分优秀,车身焊接以及整车不同强度的钢材和铝材应用很合理。

2、电驱动技术安全设定,充分考虑到正向、侧向以及后向主被动碰撞安全时“断电”保护策略。

3、基于整车主被动安全设定的动力电池安全管理策略。

升级的“7合1”电驱动系统的引入,使得整车的轻量化进一步提升,唯一美中不足的是动力电池被控制在30-55摄氏度范围有些过大。或许,基于动力电池分配至热管理系统的电量占比降低,有利于提升续航里程,或许中航锂电提供的三元锂电芯的耐高温性能更优秀。

文/新能源情报分析网(换个角度看车市)宋楠

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