Artículo sobre la tecnología de propulsión eléctrica del Toyota C-HR EV de GAC y la estrategia de refrigeración activa por aire de la batería eléctrica
El 22 de abril de 2020, se lanzó oficialmente el primer vehículo eléctrico puro de GAC Toyota, C-HR EV, basado en la arquitectura TNGA de Toyota. Esta vez se lanzaron cinco modelos de vehículos eléctricos C-HR EV, con un rango de precios que oscila entre 225.800 yuanes y 249.800 yuanes (después de los subsidios).
El GAC Toyota C-HR EV adopta la misma apariencia y configuración interior que la versión de combustible C-HR, pero se basa en las ideas de diseño de la arquitectura TNGA de Toyota (subsistemas en todos los modelos, niveles y modos de conducción). (requisitos de generalización, bajo costo y reciclaje), no puede identificarse simplemente como un producto que convierte el petróleo en electricidad. Este producto no puede identificarse simplemente como un producto de conversión de petróleo en electricidad. El C-HR EV está equipado con un conjunto de batería ternaria de litio con una densidad de energía de 131 Wh/kg, que utiliza una estrategia de control de calefacción eléctrica de baja temperatura y refrigeración por aire activo, con una capacidad de carga de 54,3 kWh (Panasonic proporciona celdas de batería de litio ternarias cuadradas). ); Integra un motor de tracción delantera con una potencia máxima de 150 kW y un par máximo de 300 Nm con una autonomía de crucero NEDC de 400 kilómetros, es un coche completo; El tamaño de la carrocería (largo, ancho y alto son 4405/1795/1575 mm respectivamente, la distancia entre ejes es 2640 mm) es casi el mismo que el de la versión de combustible.
Al comparar la versión Toyota del C-HR EV y la versión GAC Toyota del C-HR EV, el estado técnico de estos dos modelos producidos por diferentes fabricantes es casi el mismo. Según la interpretación del avance oficial de detalles relevantes, el GAC Toyota C-HR EV está "equipado de serie" con un conjunto de motores de tracción delantera con una potencia máxima de salida de 150 kilovatios, equipado con baterías ternarias cuadradas de litio Panasonic y aire activo. Enfriamiento. Conjunto de batería de energía compuesto por una estrategia de control de disipación de calor.
A través de una investigación exhaustiva sobre el estado técnico de muchos subsistemas del tren motriz con motor delantero del Toyota C-HR EV de GAC, todavía podemos obtener demasiadas configuraciones técnicas no mencionadas. Al menos es seguro que la versión producida en masa del C-HR EV de GAC Toyota utiliza un conjunto de motor de accionamiento "dos en uno" (flecha amarilla) y un control electrónico "dos en uno" de la serie G92A0 de calidad estable. Conjunto del sistema. El conjunto de la batería de potencia de disipación de calor en frío (flecha azul) está "semiintegrado" en el punto de soldadura en el extremo inferior del cuerpo.
Afectados por la epidemia, es posible que muchos detalles técnicos de la cabina eléctrica y la batería eléctrica del Toyota C-HR EV de GAC no se fotografíen durante mucho tiempo en el futuro -La estrategia de gestión térmica de la batería eléctrica adaptada a RR.HH. EV realizó una "evaluación de la nube".
1. Tecnología de propulsión eléctrica GAC Toyota C-HR EV:
GAC Toyota C-HR EV "configuración estándar" 1 juego de motores de tracción delantera con una potencia de salida máxima de 150 kilovatios , que consta de una batería de litio ternaria cuadrada proporcionada por Panasonic y un conjunto de batería de potencia con una estrategia de control activo de disipación de calor por refrigeración por aire. Sin embargo, el conjunto del sistema de control electrónico "dos en uno" de control de motor + DCDC que aparece en muchos modelos HEV y PHEV producidos por Toyota todavía existe en el vehículo motorizado GAC Toyota C-HR EV. Los detalles técnicos se basarán en el. potencia del motor. Mejorar en consecuencia.
Flecha blanca: control de motor + conjunto de sistema de control electrónico DCDC "dos en uno", numerado G92A0-4XXXX
Flecha amarilla: motor de accionamiento sospechoso y módulo de control y OBC p>
Flecha roja: motor de accionamiento, OBC, DCDC y otros subsistemas***. Se utiliza un *recipiente de llenado de tubería de recirculación de disipación de calor de alta temperatura
Flecha azul: cilindro maestro de freno electrohidráulico integrado
Flecha verde: cuerpo de válvula ABS relacionado con la integración electrohidráulica
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La inspección visual muestra que el sistema de propulsión eléctrica del Toyota C-HR EV continúa ajustándose y configurándose en función de los modelos HEV y PHEV producidos en masa anteriormente. Entre ellos, el Prius (HEV) se produjo por primera vez en Japón, el Prius (HEV) y el Corolla Twin Engine (HEV) producidos por FAW Toyota en Tianjin, el Ralink Twin Engine (HEV) producido por GAC Toyota y el Corolla Twin Engine. E+ que se produjo en masa en 2017 (PHEV) y Ralink Double Engine E+ (PHEV), así como muchos Toyota Lexus HEV producidos en masa durante el mismo período, utilizan el conjunto del sistema de control electrónico "dos en uno" numerado. G92A0-4XXXX (marcado como inversor en el sistema de mantenimiento de Toyota).
Por supuesto, este subsistema, que combina el módulo de control del motor y DCDC en un componente "2 en 1", se reajustará según el modo de conducción, la potencia del motor y las necesidades de refrigeración. Con el desarrollo de los modelos y líneas de modelos Toyota HEV, el chip IGBT (numerado G92A0-4XXXX) integrado en el componente del sistema de control electrónico "2 en 1" utiliza transistores bipolares de puerta aislada de conducción inversa para lograr miniaturización y bajas pérdidas. Adopta tecnología de refrigeración líquida de doble cara.
Los módulos de control DCDC de los HEV producidos por Toyota en diferentes generaciones siempre han utilizado sistemas de refrigeración líquida independientes. Por ejemplo, en el Ralink Twin Engine producido por GAC Toyota, el motor de gasolina de 1.8 cilindradas y el módulo de control DCDC utilizan tuberías de enfriamiento y radiadores independientes, de modo que siempre se pueden usar dos conjuntos de "fuentes de energía" con diferentes puntos de energía calibrados y diferentes temperaturas de enfriamiento. Se ejecuta en un entorno preestablecido.
2. Estrategia de disipación de calor de refrigeración por aire activa de la batería eléctrica del Toyota C-HR EV de GAC:
Primer plano del estado técnico de cada subsistema del frente del Toyota C-HR EV compartimento de alimentación-2.
Flecha amarilla:
Flecha azul: Módulo de control Servo PTC Flecha roja: Cuerpo de la válvula de expansión del sistema de aire acondicionado fijado en el cortafuegos
Co -desarrollado por Toyota y GAC Toyota La tecnología (estrategia) de gestión térmica de la batería de energía del C-HR EV
La tecnología (estrategia) de gestión térmica del C-HR EV desarrollada conjuntamente por Toyota y GAC Toyota utiliza un sistema montado en el vehículo compresor de aire acondicionado para refrigeración El sistema de enfriamiento de aire activo de fuente + tubería sellada + aire (medio de intercambio frío y caliente) + ventilador es diferente de la tecnología (estrategia) de gestión térmica de los modelos convencionales actuales que utilizan refrigerante como medio de transmisión. El ventilador es una solución activa de refrigeración por aire. Por supuesto, la función de calefacción del aire acondicionado de la cabina consta de un módulo de control PTC + refrigerante (medio de intercambio de calor) suministrado por Webasto.
La imagen de arriba es el diagrama de flujo de la estrategia de gestión térmica de la batería del vehículo eléctrico Toyota C-HR EV de GAC.
Debido a las características de las baterías ternarias de iones de litio, cuando la batería funciona en condiciones de alta temperatura durante mucho tiempo sin disipar calor, la unidad de la batería sufrirá daños irreversibles. Una vez que la temperatura de la celda excede el límite establecido (sobreimpulso, sobredescarga, colisión y ruptura), el electrodo y el electrolito provocarán un cortocircuito, provocando un incendio, combustión o explosión. Por lo tanto, los principales vehículos de nueva energía que se producirán en masa en China y en todo el mundo en 2020 estarán equipados con sistemas de gestión térmica líquida de baterías de energía como estándar.
El vehículo eléctrico C-HR EV producido en masa por Toyota y GAC Toyota utiliza tecnología de gestión térmica líquida de batería de energía y estrategias de control que son diferentes de otros modelos. Sin embargo, la solución de tecnología de control de enfriamiento de la batería de energía enfriada por aire activo del vehículo eléctrico C-HR EV puede lograr un efecto de enfriamiento similar a la tecnología de gestión térmica líquida de la batería de energía.
Con el compresor eléctrico de a bordo como única fuente de refrigeración, el circuito de refrigeración de la cabina y el circuito de refrigeración de la batería se configuran como una gran estructura de circulación, que puede funcionar por separado y simultáneamente a través de válvulas y tuberías.
En la carcasa del conjunto de la batería de potencia, el evaporador está conectado a la tubería de aire acondicionado, que transporta la capacidad de refrigeración y realiza el "intercambio de calor". El calor generado por las celdas de la batería circula a través de un "intercambio de aire frío" en conductos cerrados alrededor de los módulos hasta un condensador en la cabina. De esta manera, el calor generado por el núcleo de la batería se gestiona activamente mediante gestión térmica enfriada por aire bajo la interacción del aire que transporta energía fría en el ventilador, la tubería y la carcasa del conjunto de batería de energía. Según noticias oficiales de GAC Toyota, el conducto de aire principal "una entrada y una salida" en la carcasa de la batería eléctrica también tiene la capacidad de soportar impactos laterales, lo que mejora la seguridad pasiva del conjunto de la batería eléctrica "semisuspendido".
2. Para realizar la función de precalentamiento a baja temperatura de la batería, en lugar de depender de conductos de aire para calentar el aire, se colocan materiales calefactores adicionales entre el núcleo de la batería y el módulo para lograr el objetivo. Propósito del precalentamiento a baja temperatura.
3. El C-HR EV se adapta a la batería ternaria prismática de litio de Panasonic:
Proporciona a Panasonic un litio ternario más interesante para el sistema de batería del modelo GAC Toyota C-HR EV. Tesla Model? S, Model? Power conjunto de baterías y, a principios de la década de 2000, la batería de litio cilíndrica 18650 producida por Panasonic se había convertido en la fuente de alimentación estándar para las computadoras portátiles Toshiba.
De 2012 a 2020, los vehículos eléctricos Tesla equipados con varias series de baterías de litio ternarias cilíndricas de Panasonic han experimentado casi 60 accidentes causados por condiciones de estacionamiento, conducción, colisiones y carga en todo el mundo (. El accidente más reciente ocurrió en Taiwán, China, en abril de 2020, cuando el conductor de un Tesla Model.3 quedó quemado hasta convertirse en coque después de una colisión).
Cabe señalar que la explosión de varios modelos eléctricos de Tesla equipados con baterías ternarias cilíndricas de iones de litio 18650 proporcionadas por Panasonic no significa que las baterías tipo 18650 o 21700 sean inseguras, pero significa que existen riesgos de seguridad inherentes en baterías de potencia con baterías cilíndricas 4000-9000. Tesla también ha estado mejorando su estrategia de control BMS y su tecnología de diseño de celdas para reducir la posibilidad de explosión (el Tesla Model 3 fabricado en Shanghai utiliza celdas cuadradas de fosfato de hierro y litio más seguras proporcionadas por CATL).
Sin embargo, Toyota, que formó una alianza con Panasonic, no introdujo sistemas de baterías ni celdas cilíndricas maduras y de menor costo, sino que utilizó celdas cuadradas de iones de litio de carcasa dura para producir sus propios componentes de batería. Y adopta una estrategia única de enfriamiento de aire activo basada en aire acondicionado.
El uso de baterías ternarias de litio de carcasa dura y más grandes significa menos celdas y módulos, menos contactos de electrodos, cables de alto voltaje y sistemas de soporte auxiliares. Es importante tener en cuenta que el vehículo eléctrico Toyota C-HR EV de GAC adopta una solución de refrigeración activa por aire, utilizando aire como único portador de intercambio de calor y frío en lugar de refrigerante, eliminando fundamentalmente la necesidad de tuberías internas en la batería de energía. . Riesgo de fuga de refrigerante por rotura. Esto evita fundamentalmente los defectos técnicos del sistema de baterías y los riesgos para la seguridad que supone para el vehículo la carga de casi 10.000 baterías cilíndricas.
El autor tiene algo que decir:
GAC Toyota lanzó el C-HR EV basado en las soluciones de estrategia de gestión térmica de batería y propulsión eléctrica de salida síncrona de Toyota, lo que refleja el compromiso de la marca con China. Reconocimiento del desarrollo de nuevos mercados energéticos.
En el sistema de ventas existente de GAC Toyota, los modelos HEV y PHEV y las soluciones técnicas provienen todos de los modelos Toyota Prius HEV y Prius PHEV. En vista de la falta de modelos de vehículos eléctricos, GAC Toyota vende directamente el modelo GAC New Energy AION?S bajo el Grupo GAC en forma de "sin cambio de marca". Esto llevó a la aparición de dos vehículos de nueva energía con logotipos de Toyota y logotipos de GAC en la tienda GAC Toyota 4S, y se encontraban en la misma situación. Incluso los GAC Toyota IA5 y GAC New Energy AION?S idénticos se venden al mismo tiempo con una diferencia de precio de 30.000 a 40.000 yuanes. Hoy, el lanzamiento del modelo C-HR EV ha puesto fin a la falta de modelos eléctricos de Toyota que utilizan la tecnología Toyota en el mercado chino.
En la década de 2000, el Prius (HEV + batería de níquel-hidrógeno) se producía en masa en forma de piezas importadas y se ensamblaba en el país, en la década de 2010, los subsistemas centrales de Ralink Shuangqing (HEV+ níquel-metal); batería de hidruro) y Ralink Shuangqing E+ (PHEV + batería de litio ternaria externa refrigerada por aire) en la década de 2020, la tecnología de propulsión eléctrica de todos los C-HRV EV (EV + batería de litio ternaria activa incorporada refrigerada por aire) de producción nacional); No ha mejorado cualitativamente, pero ha mejorado gradualmente su rendimiento.
La densidad de energía de la batería del vehículo eléctrico GAC Toyota C-HR EV producido en masa en 2020 puede determinarse en 2017. La densidad de energía de la batería se establece en 131 Wh/kg, lo que obviamente no es el caso para obtener subvenciones financieras. La densidad de energía específica de 131 Wh/kg, combinada con la tecnología de refrigeración por aire activa (sin refrigerante) y la estrategia de gestión térmica, así como las medidas de protección para la carcasa de la batería, constituyen las medidas de seguridad activa y pasiva del GAC Toyota C-HR EV. hasta cierto punto compensa algunas deficiencias técnicas del uso de la soldadura de la carrocería en la versión de combustible (la carcasa inferior de la batería eléctrica está expuesta fuera de la soldadura de la carrocería).
A continuación informaremos sobre la eficiencia real de carga y descarga y la duración de la batería del vehículo eléctrico GAC Toyota C-HR EV.
El autor de este artículo: ¿Canción del "Análisis de inteligencia energética nueva"?
Este artículo proviene del autor de Autohome y no representa los puntos de vista ni las posiciones de Autohome.