现代Ioniq5 800V快充功率与温升分析
在上一篇文章《开箱:现代Ioniq5的800V电池平台》中对Ioniq5的pack集成进行阐述,这里再对Ioniq5的快充和快充期间电池的温升进行探讨。
这里分析的还是基于欧洲的高配版72.6kWh,它的电池系统基本构成如下:
Ioniq5整车驱动系统的高低压电气原理如下图所示,前后电机的高压配电盒以及逆变器均是800V级别的,在后轮的逆变器有个400→800V的增压设计。
从这个高压原理图可以看出,在整车前端的主要高压器件是前轮电机电控、空调压缩机、加热器(乘员舱+电池系统),后端高压进出的主要是后轮电机电控、外插充电接口、车载充电集成器(ICCU+OBC+DC/DC)。
其中,粉色虚线是电池的SOC曲线、粉色实线是电池充电的功率曲线、蓝色曲线是电池的最低温度线、红色曲线是电池的最高温度线。
上图这个快充测试是从5% SOC开始充电,在1分钟内达到了最大的充电功率约220kW,随后在SOC 达到50%左右时,充电功率第一次大幅度降低至180kW,电池温度为43°C;充电功率在电池温度达到最高51°C,持续约3分钟左右降低至26.5kW;
在整个充电期间,电池温差最大也发生的电池温度最大时间段,达到9°C的最大温差(大部分时间维持在8°C),在充电之初温差约2.2°C,结束充电时约5.7°C;
在SOC达到80%(或是90%、60%,根据其他充电曲线的显示来看),充电功率瞬间降低至一个极低的水平,约1.5 kW,持续时间约3分钟,推测这个时间用来对电池的SOC进行较正。
进一步,我们对比下Ioniq5与Porsche Taycan、Tesla Model Y快充性能,如下所示:
其中,左图是快充功率曲线的对比,右图是快充过程中温度的对比;黑色曲线是Taycan的曲线,蓝色曲线是Model Y的曲线,粉色是Ioniq5。从用时来讲,10-80%SOC条件下Ioniq5用的时间最短,约21分钟,其次是Taycan;在温升方面,Model Y最大,达到约56°C,Taycan最低47°C;在温差方面也是Taycan的表现最好,温度仅为4°C左右,Model Y达到了10°C。
对比Ioniq5与Taycan的液冷设计来看,如上图,这是个有趣的现象,Ioniq5采用的是大冷板方案,Taycan是口琴管,而且Ioniq5模组与冷板的导热路径比Taycan要短,热阻更小;在其它同样的情况下,Ioniq5的冷却效果应该好于Taycan。
但从上图的表现来看,Taycan要更优秀。有两点是可能的原因:(1)Ioniq5的流道是串联的,Taycan是并联;(2)Ioniq5冷却液是由径向流过模组底部,Taycan是轴向流过模组底部。
在快充对比中,Model Y功率曲线有点问题,前面明显偏低而且也没有达到250kW,应该是有误的。
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