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保时捷Taycan电池包剖析

2019-09-29 23:23:35·  来源:知化汽车  
 
保时捷的Taycan来了,总电量93.4kWh,最大续航里程279英里(NEDC,约450公里),最低售价$153,310;而Model S 100长续航版电量100kWh,最大续航370英里(EPA,约
保时捷的Taycan来了,总电量93.4kWh,最大续航里程279英里(NEDC,约450公里),最低售价$153,310;而Model S 100 长续航版电量100kWh,最大续航370英里(EPA,约595公里),最低售价$79,990;二者对比如下:
 

 
保时捷Taycan的电池包总重约630kg,从而推出PACK级比能约为148.25Wh/kg(这与I-PACE的比能基本一致,90.2kWh,610kg,比147.86 Wh/kg)。其中,下箱体重约150.14kg,占整个电池包重量的23.83%。电池包的主要组成部分如下图所示:
 

 
共有33个模组,其中后面共有19个,布置方式为1+18(3列6排),前面共13个,布置方式为1(下层)+3(上层)+10(下层3-3-2-2)。
 
整个下箱体为三明治结构,最下为箱体底板,钢板,主要起结构防护,中间为水冷管系统,然后是下箱体(可能为铝合金),与e-tron较为相近。模组之间通过Busbar来连接,BMS和高压控制等位于上盖之上的凸起结构体中,这个结构沿整车中央通道。
 
每个模组共有12个软包电芯,由LG提供,电芯成组为2P6S,这样整个电池包的成组为2P198S;电池包的额定电压为723V,电压区间为610V~835V;电芯的容量为64.6Ah,3.65V。
 
整个电池包通过28个螺钉与车底盘紧固,另有约10个左右的螺钉用于与前后副车架进行固定,如下图所示。

 
在整车上集成有0.6英寸宽的铝合金吸能防撞结构,在发生侧碰时能够对电池包进行保护。
 

 
在不同的碰撞方式下,整车的碰撞力传递路径如下所示:
 

 
 

 
 

 
整车的热管理系统组成如下所示,需要进行热管理的部件包括3类:动力总成(电机电控、减速箱)、功率电器(DCDC、OBC、逆变器)。主要的热管理零部件包括:1个冷凝器(右)、散热器(左)、3个冷却泵、6个冷却液阀、2个风扇,10个冷却液体温度传感器、1个冷却器Chiller、1个加热器Heater、空调压缩机等。注意到图中有个Heat pump,说明Taycan有使用热泵技术。
 

 
从下图来看,整车分为3个热管理回路:
 
(1)动力总成回路:散热器-前后电机电控,逆变器等-散热器;深蓝色为温度低的冷却液;
 
(2)电池包回路:冷凝器-空调压缩机-Chiller-电池包-冷凝器;浅蓝色的为制冷剂回路,在chiller中与冷却液进行热交换。
 
(3)另外,可能还有些功率电器的冷却,比如VCU等
 

 
对于充电,Taycan提供3种充电方式:交流、400V 直流快充、800V直流快充。保时捷宣称在22.5分钟内能从5% SOC充到到80%的SOC,最大功率为270kW,电池包的充电的峰值电流为334A,约2.6C充电,所以,刚开始时无法进行最大功率充电,SOC达到40%左右时才能最大功率充电。不过,最大功率充电似乎只能维持在40%SOC-45%SOC之间,之后便进行限功率,这主要是安全因素。
 
保时捷Taycan电池包剖析
 
对于整个超级快充期间的温度变化,如下所示
 
 

 
保时捷对270kW的超级快充温度策略与特斯拉的类似,均需要电芯达到一定的温度才允许使用,Taycan电芯的最适宜温度为30℃,所以,车主如需要进行270kW的快充,那么整车会事先将电芯温度调整到30℃,如果在充电时还没有达到这个温度或是车主没有事先设置进行加热,Taycan会首先将电芯加热到30℃,然后才允许270kW充电。
 
 
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