To, jak nowe pojazdy zasilane energią przetrwają zimę, jest jedną z najbardziej niepokojących kwestii dla właścicieli samochodów, zwłaszcza w regionach północnych, w których panują niższe temperatury, gdzie ciepła klimatyzacja i zasięg przelotowy wydają się zawsze odwrotnie proporcjonalne. Kiedy pojawia się problem z żywotnością akumulatora, oczekiwanie na przyczepę przy zimnym wietrze staje się jeszcze trudniejsze.
Dlatego,Lixiang Autowykorzystało wydarzenie poświęcone technologii pojazdów zimowych, aby zademonstrować swoje strategie przezwyciężenia „kurczenia się” zasięgu podróży zimą.
Jednak przed udzieleniem odpowiedzi Lixiang najpierw odniósł się do podstawowego pytania: „dlaczego zasięg przelotowy w zimie jest ograniczony”.
Tang Huayin, szef działu produktów elektrycznych pojazdów Lixiang Auto, wyjaśnił, że zmiana właściwości fizycznych materiałów w niskich temperaturach jest główną przyczyną zmniejszenia zasięgu w zimie. Mianowicie przy -7 stopniu opór toczenia opon wzrasta o 50% w porównaniu do normalnych temperatur, opór powietrza wzrasta o 10%, olej smarujący w układzie napędowym staje się lepki, co skutkuje spadkiem wydajności o 2%, a opór oporu zacisków i łożysk również wzrasta o 50%.
Aby rozwiązać problem zwiększonego zużycia energii spowodowanego tymi czynnikami, Lixiang Auto skupiło się na udoskonaleniu systemu zarządzania temperaturą i akumulatorów, aby zwiększyć zasięg zimą.
Pierwszym krokiem jest poprawa wydajności klimatyzatora i systemu zarządzania ciepłem. Tradycyjne rozwiązanie polega na wykorzystaniu ciepła odpadowego napędu elektrycznego do ogrzewania, ale ciepło odpadowe napędu elektrycznego przejdzie przez akumulator po przeniesieniu do kabiny w celu jego ogrzania. Jeśli poziom naładowania akumulatora jest wysoki, nastąpi niepotrzebne zużycie energii.
Rozwiązaniem Lixiang Auto jest dodanie opcji obejścia akumulatora w obwodzie systemu zarządzania ciepłem, dzięki czemu napęd elektryczny może bezpośrednio ogrzewać kabinę. To nie tylko przyspiesza proces nagrzewania, ale także pozwala zaoszczędzić około 12% zużycia energii.
Ponadto Lixiang Auto przeprojektowało komponenty systemu zarządzania temperaturą. Tang Huayin przedstawił, że zintegrowany moduł zarządzania ciepłemLixiang MEGAintegruje 16 głównych elementów funkcjonalnych, takich jak pompy, zawory i wymienniki ciepła. Zmniejszając liczbę elementów i skracając długość rurociągu o 4,7 m, straty ciepła z rurociągu zmniejszają się o 8%.
Po drugie, po włączeniu klimatyzacji w samochodzie ciepłe i wilgotne powietrze w środku natrafia na zimną szybę, powodując jej zaparowanie. Powszechnym rozwiązaniem jest włączenie obiegu zewnętrznego klimatyzatora i wprowadzenie suchego, chłodnego powietrza z zewnątrz samochodu w celu odparowania, jednak dodanie dodatkowego zimnego powietrza zwiększa zużycie energii przez klimatyzator.
Aby rozwiązać ten problem, firma Lixiang Auto zaproponowała rozwiązanie „dwuwarstwowej skrzynki klimatyzacyjnej”. Dwuwarstwowa skrzynka klimatyzacyjna wprowadza odpowiednią ilość powietrza zewnętrznego do górnej warstwy konstrukcji wlotu klimatyzacji, rozprowadzając je w górnej przestrzeni, aby zapobiec zaparowaniu, jednocześnie umożliwiając mieszkańcom oddychanie świeżym powietrzem. Ciepłe powietrze z obiegu wewnętrznego rozprowadzane jest w dolnej części kabiny, utrzymując stopy w cieple przy mniejszym zużyciu energii. W połączeniu z różnymi czujnikami, takimi jak czujniki temperatury, wilgotności i dwutlenku węgla, Lixiang Auto opracowało bardziej inteligentny algorytm sterowania, który może zwiększyć udział wewnętrznego powietrza krążącego do ponad 70%, zapewniając jednocześnie brak zaparowania i oferując znaczne oszczędności energii. Przykładowo przy standardowych warunkach pracy -7 stopnia CLTC dwuwarstwowa klimatyzacja zmniejsza zużycie energii o 57W, co przekłada się na wzrost zasięgu przelotowego o 3,6km.
Główną przyczyną wyczerpywania się energii akumulatorów w okresie zimowym jest spadek aktywności elektrochemicznej akumulatorów litowo-jonowych w niskich temperaturach, co prowadzi do zwiększonej odporności na samorozładowanie, zmniejszenia wydajności rozładowania akumulatora i większego zużycia energii wewnątrz akumulatora. Jednocześnie zmniejsza się również pojemność akumulatora. Nie tylko może nie zapewnić normalnej jazdy przy niskim poborze mocy, ale także wymaga dodatkowej energii do ogrzania akumulatora.
Aktualnie zamontowany akumulator wLixiang MEGAto bateria Kirin 5C, opracowana wspólnie przez Lixiang Auto i CATL. Moc akumulatora poprawia się poprzez optymalizację rezystancji wewnętrznej ogniwa akumulatora i zwiększenie rozpraszania ciepła przez akumulator.
Według Tang Huayina rezystancję wewnętrzną akumulatora Lixiang MEGA można zmniejszyć o 40% w temperaturze pokojowej i o 30% w warunkach niskiej temperatury, zwiększając pojemność mocy o 30%.
W przeciwieństwie do MEGA, nowyLixiang L6jest wyposażony w akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe. Głównym problemem związanym z akumulatorami litowo-żelazowo-fosforanowymi jest niedokładne oszacowanie mocy. Powszechnym rozwiązaniem w branży jest zalecanie użytkownikom regularnego ładowania akumulatora w celu kalibracji, ale nie rozwiązuje to zasadniczo problemu niedokładnego oszacowania mocy.
Aby rozwiązać ten problem, firma Lixiang Auto niezależnie opracowała algorytm adaptacyjnej rekonstrukcji trajektorii ATR, który po raz pierwszy zastosowano w nowym Lixiang L6. Algorytm ten umożliwia automatyczną kalibrację mocy na podstawie trajektorii ładowania i rozładowywania podczas codziennego użytkowania samochodu przez właściciela. Nawet jeśli użytkownik przez długi czas nie jest zadowolony z ładowania lub jeździ tylko na paliwie, błąd szacowania mocy może utrzymać się w granicach 3% do 5%, czyli o ponad 50% więcej niż norma branżowa.
Co więcej, środowisko o niskiej temperaturze zimą osłabia zdolność rozładowywania akumulatora, a wzmacniacz zasięgu uruchamia się przedwcześnie, gdy pozostała moc jest wysoka, co skutkuje krótszym przebiegiem w trybie jazdy wyłącznie na napędzie elektrycznym, co zawsze było problemem dla nowych właścicieli pojazdów zasilanych energią elektryczną. Aby rozwiązać ten problem, firma Lixiang Auto uruchomiła samodzielnie opracowany algorytm kontroli mocy APC. Dzięki wysoce precyzyjnemu modelowi przewidywania napięcia akumulatora umożliwia przewidywanie na poziomie milisekund maksymalnej pojemności akumulatora w przyszłych warunkach pracy, maksymalizując uwalnianie mocy w granicach bezpieczeństwa.
Tang Huayin stwierdził, że dzięki algorytmowi APC moc szczytowa akumulatora Lixiang L6 w środowiskach o niskiej temperaturze wzrosła o ponad 30%, a moc rozładowania przed aktywacją przedłużacza zasięgu również wzrosła o ponad 12%.