我们曾经认为,纯电动车和传统燃油车的先天结构不同,他们的日常使用管理也应该完全不同。但是经历了这件事以后,我们被打脸了。
连纯电动车都“不能点火”!
疫情期间,大多数人和我们一样,从来没有把车放一个月,我们公司唯一的纯电动车3354宝骏E100也原地不动一个多月了。最近,当我们要把它拿出来的时候,它竟然“不能点火”。严格地说,要防止电源启动。遥控器键不仅不能解锁,仪表板也没有任何反应。
但是我们确信假期前保送的E100还有一定的电量,理论上不会启动。因此,我们像老司机一样打开——,结果发现,像现有燃料车一样,装有普通蓄电池。根据我们对燃油车的经验,蓄电池可能会失去电力。
抱着考试心理,我们赶紧找来了骑电的紧急启动电源。和往常一样,燃油车通电,黑线连接阴极,红线连接阳极,通电,汽车终于顺利启动。
直到那时候,我们才意识到原来纯电动车和传统燃料的日常维护也差不多。另外,需要12V蓄电池,长期停车会导致蓄电池无法工作的问题。而且,这种问题也不是只有宝骏E100出现,所有纯电动车都有机会出现类似的问题。
为什么蓄电池还在?
纯电动车不是有容量很大的动力电池组吗?这个小蓄电池为什么能在纯电动车中共生?这时,不自觉地让小编回到了几年前学的电学知识。
在电学领域,有强电和弱电的概念,主要根据用途划分,强电负责为设备提供动力,弱电负责传输信号。由于强电设备的电压很大,电路开关关闭和分离时容易产生强电弧,对人或设备都不安全,所以调节起来也很困难,不准确,效率低下。
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要搬动重物,我们可以用杠杆、滑轮组这一类省力工具,花很少的力气就能动起来。要控制强电系统,我们也可以通过弱电系统作为省力工具,只需用较小的电压,就可以对强电进行更安全、高效、精准的控制,继电器就是利用弱电系统控制强电系统的最典型例子。
事实上,目前绝大部分的纯电动车都配备高压和低压两套电气系统,哪怕被人们看作纯电动车“标杆”的特斯拉也不例外。高压电气系统主要负责给电机等大功率用电设备进行供电,需要280V-400V,甚至更高的电压,电能来源自然就是动力电池,这一部分我们可以看作为强电系统。
纯电动车要启动起来,需要弱电系统作为工具,只不过这些工具非常复杂多样,像PDU高压配电盒,MCU电机控制器、BMS电池管理器、VCU整车控制器等,要让电动机动起了,少了谁都不行。而这些重要的控制器,全部都是由12V蓄电池组成低压电气系统进行供电。
除此之外,车灯、喇叭、音响、多媒体系统等车身上的绝大部分设备,都离不开12V电气系统。要知道,12V电气系统是一个所有零部件供应链通用的行业标准,成熟、可靠、成本低。如果要换全新的技术,例如48V电气系统,那就需要全行业一起配合起来,要普及下来就不是一两年的事。
蓄电池的电从哪来?
12V蓄电池的电并不会凭空就来,它其实也是从动力电池补充过来!不过,这些电要是直接充到蓄电池里,不爆炸才奇怪!它需要通过直流变压器,把电压转化为12V电压,才能储存到蓄电池里。所以,当纯电动车关闭电源以后,它就跟传统燃油车熄火一样没办法继续为12V蓄电池充电,时间长了,蓄电池自然会亏电。
如果直接跳过12V蓄电池,直接靠直流变压器把动力电池的电转换过来,难道不香吗?其实,纯电动车的动力电池主要是为电机供电,但电机是大功率的负载,是用电大户,行驶过程中,高压电气系统的电压或多或少都会有波动。
但对于精密的控制系统,它们经不起太大的电压波动,搞不好还会造成控制系统故障,要是高速上跑着跑着失去动力,这将是非常危险的事情。因此,这些控制系统需要更稳定的电源供给,才能保证安全,而12V蓄电池的存在,就是确保电源供给的稳定。
说得简单点,12V蓄电池相当于高层楼房的楼顶蓄水池,动力电池的电就相当水源,通过直流变压器这个水泵,把“水”储存到蓄水池,在从蓄水池输出水压,从而稳定整栋楼的水压。
车可以跑不动,应急设备不能罢工
为了确保安全,纯电动车通常会为动力电池设计很多安全保护系统。所以,当动力电池出现异常情况的时候,这些保险装置就能立刻断电。
不过,即使在这种情况下,出于安全的考虑,很多应急设备,像刹车灯、危险警示灯、大灯、喇叭等等,必须保持正常状态,这样才能在失去动力的情况下,依然可以为车辆提供警示作用。所以这时候,12V蓄电池就可以起到应急备份电源的作用。
特斯拉有个大胆的想法
那么12V电气系统就不能被去掉了吗?马斯克有不一样的意见!特斯拉即将推出的Model Y,据说要去掉传统的12V电气系统,从而简化车内线束的布置。特斯拉宣称,Model S的时代,整车线束长度达到3km,到Model 3则已经缩短了一半,而Model Y预计会更短,只有100m长。
有人又会吐槽,这明显就是偷工减料!其实,如果没有技术支持,Model Y根本没办法“偷工减料”。Model Y采用全新的模块化线束,通过少量的总线和控制器,可以控制多个设备。
同时,这种模块化线束还能简化生产流程,更适合特斯拉高度自动化的生产需要,要知道,特斯拉工厂里负责装配的工人比传统车企少很多,这一技术的革新,可能会是对汽车产业的革新。
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