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日產(chǎn)電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的構(gòu)思以及經(jīng)驗(yàn)

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:770次  |  2018年12月12日  

正當(dāng)日產(chǎn)汽車(chē)公司因戈恩事件鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的時(shí)候,11月底筆者跟隨中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司訪(fǎng)問(wèn)團(tuán)如約來(lái)到該公司總部橫濱的技術(shù)研發(fā)中心做技術(shù)交流,有機(jī)會(huì)見(jiàn)到負(fù)責(zé)研發(fā)技術(shù)的幾位主要專(zhuān)家,聽(tīng)了他們的技術(shù)報(bào)告,在試車(chē)場(chǎng)試駕了新款聆風(fēng)純電動(dòng)汽車(chē)與e-POWER混合動(dòng)力汽車(chē),了解與學(xué)習(xí)了日產(chǎn)汽車(chē)公司在電動(dòng)汽車(chē)與混合動(dòng)力汽車(chē)開(kāi)發(fā)方面的構(gòu)思與經(jīng)驗(yàn),順便也體驗(yàn)了已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化、相當(dāng)于L2級(jí)別的智能駕駛技術(shù),頗有收獲,在這里做一點(diǎn)介紹,希望有所參考。


通過(guò)日產(chǎn)公司專(zhuān)家的介紹和試駕最新款聆風(fēng)純電動(dòng)汽車(chē)與e-POWER混合動(dòng)力汽車(chē),筆者了解到這兩款車(chē)的電驅(qū)動(dòng)部分,即電機(jī)與減速器是通用的,其主要的不同之處在于聆風(fēng)的電力來(lái)源于具有40kWh容量的能量型動(dòng)力電池系統(tǒng),而e-POWER的電力來(lái)自一個(gè)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組與一個(gè)功率型動(dòng)力電池組的組合。在筆者的概念里,純電動(dòng)汽車(chē)與混合動(dòng)力汽車(chē)是差別甚遠(yuǎn)的兩種動(dòng)力系統(tǒng),在日產(chǎn)竟然融合到如此程度,其好處是大大減少了零部件的品種,降低了生產(chǎn)成本,對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō),這兩類(lèi)車(chē)的駕駛感覺(jué)相近,都能獲得電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)加速性好與加速過(guò)程平順的感覺(jué)。日產(chǎn)公司把純電動(dòng)汽車(chē)與混合動(dòng)力汽車(chē)放在一起,釆用了模塊化設(shè)計(jì),以盡可能少的部件模塊系列設(shè)計(jì)出不同類(lèi)型的純電與混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車(chē)系列產(chǎn)品。


日產(chǎn)聆風(fēng)已在全球累計(jì)銷(xiāo)售50多萬(wàn)輛,是單一品牌銷(xiāo)量最高的電動(dòng)車(chē)型,最值得我們借鑒的是沒(méi)有發(fā)生過(guò)一次火災(zāi)事故,證明電動(dòng)汽車(chē)可以非常安全。聆風(fēng)的安全試驗(yàn)做得十分到位,例如整車(chē)以一定高度跌落考核電池包固定的可靠性,汽車(chē)以一定速度通過(guò)突起路面的托底試驗(yàn),考核電池包是否受損等,這些試驗(yàn)是針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)特點(diǎn)而設(shè)置的。聆風(fēng)的經(jīng)驗(yàn)也進(jìn)一步讓筆者堅(jiān)信“電動(dòng)汽車(chē)的安全性是可以設(shè)計(jì)出來(lái)的,是可以制造出來(lái)的”理念。聆風(fēng)在節(jié)能方面也做得不錯(cuò),最新款聆風(fēng)續(xù)駛里程為400公里(JC08工況下),其百公里電耗僅為12kWh。另外,筆者還了解到聆風(fēng)在V2G(車(chē)輛到電網(wǎng))方面已經(jīng)到了實(shí)用化程度,已有7000多位聆風(fēng)車(chē)主購(gòu)買(mǎi)了V2G設(shè)備,每套裝置價(jià)格大約1.8萬(wàn)元人民幣。


說(shuō)到e-POWER的混合動(dòng)力系統(tǒng),它改變了我們通常認(rèn)為串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能效果不如并聯(lián)與混聯(lián)系統(tǒng)的看法。在e-POWER的動(dòng)力系統(tǒng)里,最大功率為58kW的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組直接為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供汽車(chē)行駛的平均動(dòng)力,容量為1.47kWh的功率型動(dòng)力池組提供加速與爬坡時(shí)的附加電力,動(dòng)力電池的能量補(bǔ)充是由制動(dòng)能量回收與發(fā)電機(jī)組提供的。由于主要能量流不通過(guò)電池充電放電過(guò)程,從而減少了轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)和電能損失。e-POWER的串聯(lián)模式能夠?qū)崿F(xiàn)有效節(jié)能的重要原因,恰恰是由于串聯(lián)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)沒(méi)有機(jī)械連接,因此在不同車(chē)速與負(fù)荷情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)可以被控制在Map圖(發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制曲線(xiàn)圖)中的高效區(qū)工作,獲得最佳效率,并聯(lián)式混合動(dòng)力在這方面雖較普通燃油汽車(chē)有所改善,但難以實(shí)現(xiàn)這么高集中程度。另外,由于發(fā)動(dòng)機(jī)只要提供中等常用功率,可以采用比常規(guī)車(chē)小很多的發(fā)動(dòng)機(jī)。筆者看到采用這種技術(shù)的另一款整備質(zhì)量約2噸的7座MPV汽車(chē)Serena只裝了一個(gè)1.2升的發(fā)動(dòng)機(jī),工況油耗僅為3.82升/百公里(JC08工況下)。


百年來(lái),以變工況為主要特征的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)耗費(fèi)了多少工程師的心血?發(fā)動(dòng)機(jī)變得越變?cè)綇?fù)雜,而現(xiàn)在e-POWER系統(tǒng)里幾乎變成了不變工況的發(fā)動(dòng)機(jī),可以減去許多為變工況而添加的零部件,發(fā)動(dòng)機(jī)變得簡(jiǎn)單了,制造成本降低了。在狹窄的Map圖范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的燃燒效率與更低的排放要容易得多了,e-POWER汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了2.69升/百公里油耗水平(此數(shù)值為JC08工況下,據(jù)專(zhuān)家估算,約相當(dāng)于NEDC工況下油耗3.4升/百公里)。數(shù)年前,豐田公司創(chuàng)造了復(fù)雜精致的混聯(lián)系統(tǒng),使汽車(chē)的油耗大幅降低,e-POWER卻以更簡(jiǎn)單的辦法實(shí)現(xiàn)了更低的油耗。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

在日產(chǎn)的幾款車(chē)型上,筆者還體驗(yàn)了e-Drive踏板,這種將加速、減速、一般制動(dòng)融于一個(gè)腳踏板的方式,筆者最早是在寶馬的Mini-E電動(dòng)汽車(chē)?yán)矬w驗(yàn)到的,在駕駛?cè)^(guò)程幾乎不用制動(dòng)踏板,筆者很適應(yīng),但有不少開(kāi)慣傳統(tǒng)汽車(chē)的消費(fèi)者不習(xí)慣這種加速踏板,尤其是收油門(mén)時(shí)過(guò)大的減速度讓人感覺(jué)有些不舒服,所以沒(méi)有被普遍推廣。在e-POWER車(chē)型中,這種踏板性能有了改進(jìn),試駕體驗(yàn)基本上消除了急減速的不適感。據(jù)日產(chǎn)專(zhuān)家的說(shuō)法,這種踏板技術(shù)能進(jìn)一步有效提高能量回收效率,可以達(dá)到約10%的節(jié)油效果。筆者認(rèn)為,用慣了這種加速踏板還有助于減少駕駛疲勞,尤其在擁堵?tīng)顩r下,不用頻繁挪動(dòng)腿腳,也防止一些人誤把油門(mén)當(dāng)剎車(chē)的事情發(fā)生。

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