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求人不如求己 说的就是通用汽车的电气化技术路

深圳新能源汽车补 北京新能源汽车 2020年06月24日

事实上,在我加入通用汽车公司之前,我是从一个学生的经历中学习的。作为美国最大的汽车制造企业,通用汽车在中国新能源汽车领域并没有给人留下深刻的印象,但我知道通用汽车在电气化技术方面还有很多别人不知道的奥美。这场运动的主题也很巧妙,它被称为“通用汽车电气化体验日”。在大多数人的印象中,三个问题快速认识通用汽车的电气化手艺历程1、通用的电气化手艺路线是怎么选择的?认为中国主要走纯电动汽车路线,而日本汽车公司更喜欢燃料电池汽车。通用电气化的重点是什么?事实上,通用汽车的工艺路线是全面铺开和推广商店。目前,有流行的混合动力汽车,插电式混合动力汽车和纯电动汽车出售。此外,燃料电池汽车也在开发中。凭借全面的技术储备,我们将能够提供满足未来市场需求的产品。图1

凯迪拉克CT6 PHEV半剖车型http://搜狗网通用汽车的“引入主义”我最想传递的是电池。事实上,LG提供通用单体电池,但实际上,通用汽车参与了电池研发、设计、生产和电池功能测试与验证的全过程。我们访问的重点也是通用汽车中国研发中心的电池实验室,在那里,通用汽车电池的所有研发和测试工作都已完成。图2

通用汽车中国电池实验中心目前在2、通用的零部件是“拿来主义”?销售的电动汽车相对全面,包括流行的混合动力汽车(君越混合动力、君威混合动力、雪佛兰美利宝XL混合动力)、插电式混合动力汽车(别克Velite 5、雪佛兰Valanda、凯迪拉克CT6 PHEV)和纯电动汽车(宝骏E100、雪佛兰Bolt)。中国前面的五辆汽车今天可以在中国买到。雪佛兰博尔特也将在未来引入中国销售。它之前已经在中国测试过了。图3

凯迪拉克CT6 PHEV

接下来,我将与大家分享通用汽车在电池、电控和电机领域的一些研发成果和未来趋势。3、今朝通用在售的电气化车型有哪些?通用汽车目前在世界上有两个电池系统实验室,一个在通用汽车北美总部,另一个在通用汽车上海中国研发中心。电池系统实验室的主要职责是设计、开发、测试和生产电池系统。这也是为什么通用汽车使用的单体电池虽然起源于LG,但它可以参与整个电池的研发、设计、生产和功能测试。图4

通用中国电池实验中心

花这么大一笔钱有什么好处?答案是显而易见的,当然,首先是确保安全第一。电池研发的关键是实现安全和电池功能之间的平衡。安全是最重要的。只有掌握全电池技术,才能真正保证电池的安全性。图5

通用中国电池实验中心

其次,它能更好地适应不同类型的车辆,例如,混合动力汽车需要超高功率电池设计,纯电动汽车需要更多高能量密度的电池,而插电式汽车需要更多的功率和能量平衡。面对不同的型号和不同的电池类型,只有通过自我干预,我们才能更好地开发满足需求(包括成本、安全性、寿命等方面的需求)的电池。)。

最后,我们可以把握全局,保持领先。面对电池技术的不断发展,通用汽车在北美和中国的电池研发中心需要进行前瞻性的电池技术开发,才能在电气化竞争中保持领先地位,不能依赖供应商。

最后,我想向大家介绍一下独特的叠层电池模块设计。我们首先需要知道的是电池组和电池是两个不同的概念。单个电池就是我们通常所说的电池。一定数量的电池单元构成一个电池模块。把电池模块放在一起就是我们所说的电池组。图6

图7

通用汽车电池组散热器

一般的叠层电池模块设计是在每个电池单元之间嵌入热交换板和隔热板,每个散热片设计有一个小的冷却液管道,这样在此过程中冷却液的流动可以将热量辐射到电池系统。嵌入式设计可以取代双平均热量的债务电池系统,以防止过热或过冷的部门领域。即使在冬季和夏季极冷或极热的情况下,电池系统也可以在最佳工作温度范围内连接,以延长电池寿命。电池:对峙自立设计和研发 独创的叠片式电池模块设计和电池组在电池管理系统中互为补充。拥有高效、先进的电池管理系统不仅可以最大限度地发挥电池的功能,还能保证电池系统更长的使用寿命。通用汽车的电池管理系统分为两个步骤。第一步是实时监控电池组,第二步是准确评估,第三步是有效管理。图8

别克Velite 5电池组

电池组的内部温度和电压在充电、放电和工作过程中不断变化。需要一个完美的监控系统来监控电池组。一旦发现电池系统的任何小故障,就可以识别它们,从而启动冗余响应方案。图9

在监控电池系统的故障后,有必要评估故障,包括“充电状态”、“电源间隙”、“健康状态”和“故障状态”。

简而言之,充电状态将是电池的剩余电量。电池管理系统需要给出剩余电量的正确评估,以避免电池由于错误的电量估计而中途损坏的情况。

功率状态是分析当前电池可以输出的最大功率和电池可以接收的最大功率。也就是说,它显示了此时车辆电池和充电设备的最大容量。在考虑寿命的同时确保高性能。

健康状态,即电池寿命。电池维护和更换供应的有效基础。

如果出现故障状态,电池管理系统将根据故障的严重程度提醒用户,并分析最佳处理策略。经过准确评估后,电池管理中最关键的一点是连接电池的一致性。电池一致性包括制造一致性、使用一致性和情况一致性。个体制造的一致性也被称为“先天”一致性。电池的一致性由先进的制造技术和工艺水平来保证,这不包括在电池管理系统的处理规模中。电池管理系统的主要职责是使用一致性和情况一致性。

使用一致性的第一个表现是“电池负载”条件的一致性,即在使用过程中,所有电池总是与相同的负载相连,这对电池组非常重要。例如,在充电过程中,如果一个电池的充电状态太高,那么在它充满之后,必须限制其他电池充电(否则,充满电的电池将被过度充电,导致不可逆的损坏),这将导致大多数电池不能充满并完全扩展电池组的容量。图10

通过采用高度可靠的电池平衡技术,通用汽车可以立即释放高充电状态下的电池能量,并在识别出电池之间的电荷差异后,实时将所有电池调整回通信步骤。

条件一致性是指电池工作温度的一致性。不同温度下电池的老化速度不同。如果温度不保持一致,电池之间的差异会在一段时间后显现出来,不管它们有多平衡,这些差异都可以修复。图11

常见的解决方案是叠层液体冷却系统。在这个过程中,散热片被嵌入在发散单元的前面,以允许冷却剂在整个系统的“毛细管”中流动,因此具有多种热交换方法。一方面,为了使电池在合适的温度范围内工作,另一方面,为了连接电池之间的最小温差。与电池和电控系统相比,电池治理系统:实时监测、精准评估、高效治理似乎一直是最容易被忽视的主要部件。通用汽车在这方面的独特之处是什么?我想和大家分享的是常见的“带状缠绕”技术。图12

目前中国销售的大多数电动汽车使用永磁同步电机,定子和转子同步扭转。通过向定子输入三相电力,产生扭转磁场以驱动转子选择性地安装,从而产生动能以驱动车辆。通用汽车公司使用客车中不常见的“带状绕组”,以获得两倍的电机转矩波动,从而使功率输出更平稳。图13

一些电动汽车启动甚至加速的原因是电动机的转矩波动相当大。另外,与传统的圆形绕组布局相比,条形绕组结构可以进一步优化散热效率,实现更小的体积和更高的功率输出。电机:条形绕组设计 扭矩波动更小与每个人分享了一组数据,这些数据是基于北美雪佛兰伏特车主的驾驶数据。从2011年到2017年,该车型的纯电动里程超过28亿公里,而电池故障率不到百万分之二。到目前为止,由于容量减少,我们没有更换任何仍在保修期内的电池组。图14

事实上,分享这组数据并不是说通用电池技术有它的前辈(当然,这是非常好的),而是说当今主流汽车公司的技术储备远远超过你的想象。我们今天享受的技术可能是他们几年前开发的技术,并且只在适当的时候应用于大规模生产的汽车。

换句话说,电池技术也是如此。许多人都说锂电池已经达到极限,但工程师仍有很大的提升空间。就像普通电池系统实验室的工程师一样,他们的日常工作是开展各种研发和实验,不断挤压锂电池的极限。所谓的极限总是相对的!通用汽车中国

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