Wie New-Energy-Fahrzeuge den Winter überstehen, ist für Autobesitzer eine der größten Sorgen, insbesondere in den nördlichen Regionen mit niedrigeren Temperaturen, wo warme Klimaanlage und Reichweite immer umgekehrt proportional zu sein scheinen. Sobald es ein Problem mit der Batterielebensdauer gibt, wird das Warten auf einen Anhänger im kalten Wind noch schwieriger.
Daher,Lixiang Autonutzte eine Technologieveranstaltung für Winterfahrzeuge, um seine Strategien zur Überwindung der „Schrumpfung“ der Reichweite für Winterfahrten zu demonstrieren.
Bevor Lixiang jedoch die Antwort gab, ging er zunächst auf die grundlegende Frage ein, „warum die Reichweite im Winter verringert ist“.
Tang Huayin, Leiter der elektrischen Fahrzeugprodukte von Lixiang Auto, erklärte, dass die Veränderung der physikalischen Eigenschaften von Materialien bei niedrigen Temperaturen der Hauptgrund für die Verringerung der Reichweite im Winter sei. Konkret steigt bei -7 Grad der Rollwiderstand der Reifen im Vergleich zu normalen Temperaturen um 50 %, der Windwiderstand steigt um 10 %, das Schmieröl im Antriebssystem wird zähflüssig, was zu einer Verringerung der Effizienz um 2 % führt. Auch der Widerstand von Bremssätteln und Lagern erhöht sich um 50 %.
Um das durch diese Faktoren verursachte Problem des erhöhten Energieverbrauchs zu lösen, hat sich Lixiang Auto auf die Verbesserung des Wärmemanagementsystems und der Batterien konzentriert, um die Reichweite im Winter zu erhöhen.
Der erste Schritt besteht darin, die Effizienz der Klimaanlage und des Wärmemanagementsystems zu verbessern. Die traditionelle Lösung besteht darin, die Abwärme des Elektroantriebs zum Heizen zu nutzen. Die Abwärme des Elektroantriebs wird jedoch durch die Batterie geleitet, wenn sie zum Innenraum zum Heizen übertragen wird. Bei hoher Batterieleistung kommt es zu unnötigem Energieverbrauch.
Die Lösung von Lixiang Auto besteht darin, eine Option zur Umgehung der Batterie im Schaltkreis des Wärmemanagementsystems hinzuzufügen, sodass der Elektroantrieb den Innenraum direkt heizen kann. Dies beschleunigt nicht nur den Aufwärmvorgang, sondern spart auch etwa 12 % des Energieverbrauchs.
Darüber hinaus hat Lixiang Auto die Komponenten des Wärmemanagementsystems neu gestaltet. Tang Huayin stellte vor, dass das integrierte Wärmemanagementmodul desLixiang MEGAintegriert 16 Hauptfunktionskomponenten wie Pumpen, Ventile und Wärmetauscher. Durch die Reduzierung der Komponentenanzahl und die Verkürzung der Rohrleitungslänge um 4,7 Meter wird der Wärmeverlust der Rohrleitung um 8 % reduziert.
Zweitens trifft nach dem Einschalten der Klimaanlage im Auto die warme und feuchte Luft im Innenraum auf die kalte Scheibe, wodurch diese beschlägt. Die übliche Lösung besteht darin, die externe Zirkulation der Klimaanlage einzuschalten und trockene, kühle Luft von außerhalb des Fahrzeugs einzuführen, um Beschlag zu entfernen. Allerdings erhöht die Zugabe zusätzlicher kalter Luft den Energieverbrauch der Klimaanlage.
Um dieses Problem anzugehen, schlug Lixiang Auto die Lösung „Doppelschicht-Klimaanlage“ vor. Der doppelschichtige Klimakasten leitet eine angemessene Menge Außenluft in die obere Schicht der Ansaugstruktur der Klimaanlage ein und verteilt sie im oberen Raum, um ein Beschlagen zu verhindern und den Insassen gleichzeitig das Atmen frischer Luft zu ermöglichen. Die warme Luft der internen Zirkulation wird im unteren Teil der Kabine verteilt und hält so die Füße mit weniger Energieaufwand warm. In Kombination mit verschiedenen Sensoren wie Temperatur-, Feuchtigkeits- und Kohlendioxidsensoren hat Lixiang Auto einen intelligenteren Steuerungsalgorithmus entwickelt, der den Anteil der internen Umluft auf über 70 % erhöhen kann, ohne zu beschlagen und erhebliche Energieeinsparungen zu ermöglichen. Unter der Standardbetriebsbedingung von -7 Grad CLTC reduziert die doppelschichtige Klimaanlage beispielsweise den Energieverbrauch um 57 W, was einer Erhöhung der Reichweite um 3,6 km entspricht.
Der Hauptgrund für die Erschöpfung der Batterieenergie im Winter ist die Abnahme der elektrochemischen Aktivität von Lithium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen, was zu einem erhöhten Selbstentladungswiderstand, einer verringerten Batterieentladungseffizienz und einem höheren Energieverbrauch innerhalb der Batterie führt. Gleichzeitig nimmt auch die Leistungskapazität des Akkus ab. Es kann nicht nur sein, dass es das normale Fahren bei geringer Leistung nicht unterstützt, sondern es benötigt auch zusätzliche Energie zum Aufheizen der Batterie.
Die derzeit im Gerät installierte BatterieLixiang MEGAist die Kirin 5C-Batterie, die gemeinsam von Lixiang Auto und CATL entwickelt wurde. Die Leistung der Batterie wird verbessert, indem der Innenwiderstand der Batteriezelle optimiert und die Wärmeableitung des Batteriepakets verbessert wird.
Laut Tang Huayin kann der Innenwiderstand der Lixiang MEGA-Batterie bei Raumtemperatur um 40 % und bei niedrigen Temperaturen um 30 % reduziert werden, wodurch die Leistungskapazität um 30 % erhöht wird.
Im Gegensatz zum MEGA, dem neuenLixiang L6ist mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien ausgestattet. Das Hauptproblem bei Lithium-Eisenphosphat-Batterien ist die ungenaue Leistungsschätzung. Die in der Branche übliche Lösung besteht darin, Benutzern zu empfehlen, den Akku regelmäßig zur Kalibrierung aufzuladen. Dies löst jedoch nicht grundsätzlich das Problem der ungenauen Leistungsschätzung.
Um dieses Problem anzugehen, hat Lixiang Auto unabhängig den adaptiven Trajektorienrekonstruktionsalgorithmus ATR entwickelt, der erstmals auf den neuen Lixiang L6 angewendet wird. Dieser Algorithmus ermöglicht eine automatische Kalibrierung der Leistung basierend auf dem Lade- und Entladeverlauf während der täglichen Nutzung des Fahrzeugs durch den Besitzer. Selbst wenn der Benutzer längere Zeit mit dem Laden unzufrieden ist oder nur mit Kraftstoff fährt, kann der Fehler der Leistungsschätzung innerhalb von 3 % bis 5 % gehalten werden, was mehr als 50 % besser ist als der Branchenstandard.
Darüber hinaus schwächt die Umgebung mit niedrigen Temperaturen im Winter die Entladekapazität der Batterie und der Range Extender startet vorzeitig, wenn die verbleibende Leistung hoch ist, was zu einer kürzeren rein elektrischen Fahrleistung führt, was für Besitzer neuer Energiefahrzeuge schon immer ein Problem darstellt. Um dieses Problem anzugehen, hat Lixiang Auto seinen selbst entwickelten APC-Leistungssteuerungsalgorithmus auf den Markt gebracht. Durch ein hochpräzises Modell zur Vorhersage der Batteriespannung ermöglicht es eine Vorhersage der maximalen Batteriekapazität unter zukünftigen Arbeitsbedingungen im Millisekundenbereich und maximiert so die Leistungsfreisetzung innerhalb der Sicherheitsgrenzen.
Tang Huayin gab an, dass mit dem APC-Algorithmus die Spitzenleistung der Batterie des Lixiang L6 in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen um mehr als 30 % gestiegen ist und die Entladeleistung vor der Aktivierung des Range Extenders ebenfalls um mehr als 12 % gestiegen ist.