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    懂车帝2023冬测充电问题分析 & 智己LS6真实低温充电性能

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    海边汽车工程师2023-12-20

    全文总结:

    ① 懂车帝2023冬测选用的是750V充电桩,电压平台更高的奥迪RS e-tron GT(图片|配置|询价)和智己LS6以功率受限的升压充电模式完成了充电,充电的排名并不能反映该2款车的充电能力。

    ② 昊铂GT、阿维塔11、小鹏G6,这3款车的电压平台相对较低,测试用的750V-400kW充电桩可以满足其最大充电能力。测试结果可以代表其真实的充电性能。

    ③ 参与测试的5款800V车型,针对其充电性能测试,建议懂车帝采用500V桩对比其升压充电能力,用1000V桩对比直充能力。避免同一性能测试中,既有直充又有升压充电的现象。

    ④ 懂车帝针对奥迪RS e-tron GT的电压描述缺乏专业性,其结论有较强的误导性。

    ⑤ 通过模拟懂车帝的低温充电测试条件,并选用1000V的充电桩,验证了智己LS6的低温(0℃附近)充电性能具有行业领先性。

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    懂车帝低温充电测试问题汇总分析

    下图1为懂车帝测试车型的功率曲线图。观察图发现,小鹏G6、阿维塔11、昊铂GT这3台车的功率曲线在SOC达到50%后大致呈下降趋势,而智己LS6和奥迪RS e-tron的充电功率在0%-80% SOC区间内相对稳定且逐步升高,这与锂电池的充电特性相矛盾。典型的锂电池充电功率曲线参见下图2。

    图1. 懂车帝测试车型的功率曲线图

    图2. 典型锂电池的充电功率曲线

    出于以上问题的思考,对懂车帝的测试视频进行了逐帧分解,对其中披露的关键信息点进行了详细分析,并发现懂车帝此次的测试实验有以下4点不足或错误:

    1. 测试用的充电设备的电压输出范围、电流范围未明确

    对于直流充电,通常需要充电桩的输入电压高于车辆电池电压才能完成充电。当充电桩不能提供满足需求的充电电压时,部分车辆会启动车载的升压模块,将外界输入的电压进一步升高后再给电池充电。由于车内空间、散热等复杂因素的限制,升压充电的功率会有所限制。目前,业内平均的水平在80-100kW之间,技术能力更强的车企,诸如比亚迪、智己等,可以做到120kW以上。此次参与测试的智己LS6,其升压充电功率就超过了140kW。

    懂车帝此次针对的是“800V”车型的充电测试,对于一些最高电压小于750V的车型,在750V桩上即可以进行直接充电。而对于一些最高电压大于750V的车型,其在750V桩上则需要进行升压充电。

    所以,对于800V车型的充电性能测试,除了充电桩的功率要足够大外,其输出的电压范围、电流范围同样重要。下图3为懂车帝充电测试时采用的400kW液冷桩。

    图3. 懂车帝充电测试用400kW液冷充电桩

    1. 懂车帝对5款测试车的电压排序是错误的

    参与测试的几款车型的车辆铭牌见下图4。众所周知,车辆铭牌上的信息内容,是需要向国家公告机关报批的,其内容是十分严谨且完全可信的。

    锂电池在进行大功率充电时,由于极化内阻的存在,即使在较低SOC时其充电电压也会上升至接近(甚至超过)额定电压。根据铭牌信息可以推断,在相同SOC和温度条件下,5款测试车的充电电压排序为:

    智己LS6 > 奥迪RS e-tron GT > 昊铂GT > 阿维塔11 > 小鹏G6

    懂车帝在测试时对比了奥迪RS e-tron GT铭牌上的电压信息,发现其与充电桩显示电压有较大偏差。据此可以判断,懂车帝选用的充电桩,其电压能力是不足以给奥迪RS e-tron GT直接充电的。

    图4. 参与测试5款车型的铭牌信息(额定电压,可以简单理解为50% SOC时对应的电池电压值)

    1. 关于 “最高允许总电压” 的正确描述

    懂车帝视频中所谓的“最高允许总电压”,其准确名称是电池的“最高允许充电总电压”。

    在充电过程中,车辆会将这个值发送给充电桩,详见图5所示GB/T 27930-2015标准中BCP的信号定义。

    通常情况下,这个值是不会错的,但有一个例外——某些车在升压充电模式下,会发送较小的该值给到充电桩,以避免充电桩检测到电池最高充电电压超过自身能力后中断充电。而之所以奥迪RS e-tron GT发送的“最高允许充电总电压”只有432V,正是因为其进入了升压充电模式。

    图5. GB/T 27930-2015 动力蓄电池充电参数报文(BCP)的定义表

    所以,懂车帝据此判断奥迪RS e-tron GT (2023 基本型)的最高允许充电总电压只有432V,是不专业的。

    1. 懂车帝测试用桩为750V桩,部分车辆以升压充电模式完成测试,其结果不能真实反映车辆的低温充电性能

    懂车帝测试中,阿维塔11在81% SOC时的BMS需求充电电压为669.7V(见图6),而昊铂GT的充电数据显示其充电过程的最高充电电压可以达到746V。据此,可以初步判断充电桩的最大能力约为750V。

    下图7为智己LS6在95% SOC时的充电参数截图,其充电电压只有723.2V。据此可以判断,智己LS6也进入了升压充电。根据奥迪RS e-tron GT公开的电池信息,推测其电压最高为800V左右。结合中国市场的充电桩电压平台分布(参见下图8),可以判定懂车帝测试用充电桩为750V规格产品。

    图6. 小鹏G6和阿维塔11充电过程桩端显示参数

    图7. 智己LS6临近充满跳枪时的充电参数

    图8. 中国市场直流充电桩(DC)电压分布

    昊铂GT,阿维塔11和小鹏G6,由于其电压平台较低(最高电压均小于750V),这3款车以直充模式完成了测试,因而懂车帝关于这3款车的测试结果是真实的。而平台电压更高的智己LS6和奥迪RS e-tron GT,车辆在判断桩的能力无法满足要求后,自动触发了升压充电功能,其结果仅反映了其升压充电的能力。

    建议懂车帝后续的充电性能测试中,尽可能把充电模式统一,并在同一模式下比较各车型的充电性能。针对这5款车型,建议具体做法如下:

    ① 采用最大电压能力为500V的充电桩,比较不同车型的升压充电能力。

    或者,

    ② 采用最大电压能力为1000V的充电桩,比较不同车型的直充能力。


    智己LS6 Max超强性能版-低温充电性能实测

    为了比较智己LS6 Max 超强性能版真正的低温充电能力,我们模拟懂车帝的测试环境,在低温仓内对智己LS6的充电性能进行了验证。实验采用的充电桩为特来电TZD-H-L-600型480kW-1000V液冷充电桩,充电桩参数信息见图10。

    如之前分析的,因为昊铂GT,阿维塔11和小鹏G6的电压较低,懂车帝测试用的750V桩已经可以满足其最大充电需求(电压需求、电流需求)。所以,相同初始条件和环境下,这3款车型在特来电TZD-H-L-600型480kW-1000V液冷充电桩上的测试结果并不会有变化。

    另外,因为奥迪RS e-tron GT车车辆资源紧缺,并未复测其直充结果。

    智己LS6 Max超强性能版的测试结果如下图11所示。

    图9. 环境仓中的智己LS6 Max超强性能版

    图10. 特来电TZD-H-L-600型1000V液冷充电桩

    图11. 低温(电池0℃)下智己LS6充电性能曲线图

    从图中可以看出,充电时车辆所处环境温度为-20℃,电池的起始温度为0℃,环境温度和电池起始温度均比懂车帝的测试温度低约2℃,测试条件更恶劣。因为采用了最大能力为1000V的大功率充电桩,整个充电过程中,充电桩的输出电压和电池电压相等,且随着SOC的增加稳步升高。在0-80% SOC区间,电池的充电电流基本可以维持在200A以上,峰值电流可超过250A。

    根据充电桩的输出电压和电流,绘制充电功率随SOC的关系曲线如下图12所示。0-80% SOC区间的充电功率大于150kW,峰值功率可达202kW。

    图12. 低温(电池0℃)下智己LS6充电功率曲线

    实测结果显示,智己LS6 Max 超强性能版 0-96%充电时间为45min37s,充电桩结算电量为98.968kWh(参见图14),平均充电功率为130.5kW。

    图13. 低温(电池0℃)下智己LS6充电过程车辆屏幕截图

    图14. 低温(电池0℃)下智己LS6充电完成时充电桩屏幕截图

    智己LS6,奥迪RS e-tron GT,昊铂GT,阿维塔11,小鹏G6 真实的低温充电性能排名

    结合上述的实验结果,懂车帝选取的800V车型的低温充电性能排名应作如下调整和说明:

    ① 当充电桩输出电压可以满足车辆直充需求时,

    智己LS6 > 阿维塔11 > 小鹏G6 > 昊铂GT(奥迪RS e-tron GT没有实验数据)

    ② 当充电桩输出电压最大能力为750V时,智己LS6和奥迪RS e-tron GT将以升压充电模式充电,此时充电性能排名为,

    阿维塔11 > 智己LS6 > 小鹏G6 > 昊铂GT > 奥迪RS e-tron GT

    图15. 充电性能结果汇总

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