[知微说续航]电动汽车高速行驶为什么掉电快续航缩水?本文给出解释。
从电池,电机和电控三个方面来分析。电机和电控可以合在一起分析,电动汽车在较大速度范围段行驶时,电机状态(转速,扭矩)可能落入电机及电控能效map图的较高能效区域(匀速较难落入,主要是加速及上坡工况),如果速度过低或过高(比如低于时速20或超过时速110),这时电机转速较低或较高,能效会有所降低,但降低不多(这与燃油车发动机不太一样),参见图1。对应控制器的能效map,参见图2。

图1 电机能效map,最深色为区域能效为96%,次深色区域为94%,转速范围1000~8000转,低转速区扭矩30~60N.m,高转速区扭矩50~80N.m都能落在较高能效区

图2 控制器能效map,最深色为98%,次深色为96%
由图1和2可见,在较大车速范围,总的能效都是较高的,从map图中,能得出的仅是车辆高速和低速行驱时电机及电控总能效均稍低的结论,得不出高速行驶时能效比低速时低很多的结论。
那么,高速时为什么掉电比较快电耗比大于低速时呢?继续分析。
1.低速时总阻力矩较小,电机输出功率较小,高速时风阻增大,总阻力增加从而电机输出功率增加(行驶同样路程,高速耗能多)。而且更重要的是无论低速或高速行驶,速度总会有些变化而不会是匀速,还有时需要人为加速,加速就会有加速阻力,同样加速度的情况下,高速要求克服阻力做功的功率更大,永磁同步电机具有恒流恒功率特性,现在功率增大了,电流必须增大,问题来了:
2.电机电流增大后,电机铜损增加,能效降低。
3.电池的放电电流必须随着增大,电池放电电流越大,等效内阻损耗越大,电池能效降低。
4.电池剩余电量比较奇怪,放电电流越大,它越是非线性地加速掉电。
举例解释一下第4点。假如一组10kwh电池按倍率1c放电0.8小时,剩余电量为2kwh,如果按倍率2c放电0.4小时,如果是线性掉电,则也应剩2kwh,然而实际上,它会小于2kwh。
以上1~4点,构成高速行驶耗电更多的完美解释。