宋楠：解读北汽新能源EU5R550核心技术之低温充电预热策略

新能源情报分析网独家推出关于北汽新能源EU5 R550电动汽车的电驱动技术、液态恒温动力电池热管理技术（策略）、不同模式充电效率以及低温环境综合路况续航里程的深度技术评测组稿。

本文承接此前发布的《宋楠：解读北汽新能源EU5 R550核心技术之动力电池热管理策略》一文。

1、北汽新能源系动力电池低温充电预热技术回顾：

作为一家地处北方的集新能源核心技术、整车制造以及动力电池总成于一体的整车厂，北汽新能源在注重高温、高海拔环境下的整车使用和充电性能的标定，更加关注高寒工况的整车可靠性与安全性。

2014年，北汽能源制造的第二代电动汽车EV200，就适配了动力电池低温充电预热技术。只不过，由于研发策略原因，这一功能开启后并未在多功能显示屏上进行单独显示。

2015年，北汽新能源第三代电动汽车EU260保留了EV200适配的动力电池低温充电预热功能。在EV200基础上，将这一对北方电动汽车车主至关重要的功能进行了精细化。EU260电动汽车在低温环境下充电，动力电池低温预热功能被激活后，被显示在组合仪表上（慢充模式-充电预热；快充模式-充电预热），以便让驾驶员更直观的了解车辆状态。

2016年，北汽新能源制造的第四代电动汽车EC180（200）适配了再次改进的动力电池充电低温预热技术。尽管北汽新能源EC180（200）扣除补贴后售价只有5万余元，但是动力电池热管理技术不仅具备充电低温预热功能，更首次融入了动力电池保温功能。

2017年北汽新能源推出的EX系列电动汽车，在EV系列车型基础上进行了电驱动系统进化和动力电池可靠性的提升。EX360适配的动力电池低温充电预热和低温预热功能，更直观的显示在多功能显示屏上。

2、北汽新能源EU5 R550低温充电预热策略解读：

北汽新能源EU5 R550扣除补贴后14.89万元起；NEDC续航里程460公里；快充0.5小时（慢充6.6小时）即可充满80%；驱动电机最大输出功率160千瓦、最大输出扭矩300牛米；整车长宽高4650x1820x1510mm、轴距2670mm；整车自重1.68吨；动力电池装载电量60.23度电。

在同级别车型中，EU5 R550综合效能（自重、体积、装载电池电量、动力电池热管理技术），与新进上市的广汽AION、吉利几何A以及比亚迪秦Pro EV相当。然而，EU5 R550适配的动力电池热管理技术（策略），起码超越了广汽AION电动汽车。

需要特别注意的是，EU5 R550适配动力电池热管理策略，着重优化了高温、高寒用车环境的多种复杂工况的可靠性。

在2019年2月20日的清晨，外界环境温度为-4摄氏度。笔者将EU5 R550停放在充电车位一整夜后开始“凉车”状态慢充。

黄色箭头：EU5 R550自动激活动力电池低温预热功能

红色箭头：动力电池低温预热功能激活后充电电流10A

白色箭头：在低温预热功能介入下不显示（未计算）充满电所需要的时间

在这里，笔者有必要介绍一下北汽新能源系e-Motion Drive超级电控系统技术适配的低温预热功能。早在2015年冬季，笔者分别使用40千瓦直流快充桩和家用220V16A“飞线”交流慢充时，就发现EU260具备动力电池低温预热功能。此时EU260并未适配液态动力电池低温预热和高温散热功能。通过动力电池内部的电加热系统，完成低温环境下的预热功能。

即便如此，在北方用车环境下，北汽新能源EU260电动汽车，面对包括比亚迪、上汽新能源等南方车厂制造的电动汽车，都拥有较好的充电兼容性。

在“飞线”充电线缆接驳至EU5 R550开始慢充，动力电池低温预热功能被激活，动力舱内动力电池低温预热和驾驶舱空调制热循环管路补液壶，动力电池高温散热循环管路补液壶内部的冷却液开始循环。

红色箭头：动力电池高温散热循环管路补液壶

蓝色箭头：动力电池低温预热及驾驶舱空调制热循环管路补液壶

上图为笔者使用热成像仪检测EU5 R550激活动力电池低温预热功能时，2组循环管路进行“热交换”的细节特写。

显然，2组伺服不同功能的循环管路内部冷却液，在电子水泵的施压下，经过PTC（水暖式电加热器）加温，产生相当热量。

“飞线”充电3分钟后，2组循环管路补液壶内的冷却液，分别被升温至42.4及40摄氏度（约），PTC（水暖式电加热器）模块始终持续做工，动力电池电芯温度估算约为10-15摄氏度。

红色箭头：动力电池低温预热及驾驶舱空调制热循环管路补液壶温度为42.4摄氏度（最高）

白色箭头：动力电池高温散热循环管路补液壶温度约为40摄氏度

蓝色箭头：PTC（水暖式电加热器）模块温度约为40摄氏度

从上图可见，2组循环管路全部以“大循环”状态与PTC（水暖式电加热器）协同运行。

蓝色箭头：PTC（水暖式电加热器）被黑色保温层包裹

黄色箭头：水冷板（板式换热器）

北汽新能源EU5 R550低温充电预热功能工作原理：

低温环境下，电池电芯运行温度处于非正常工况，电解液传输电离子活性降低，表现为充电电流和放电电流降低。在充电低温预热功能开启过程中，来自充电桩的电量为PTC（水暖式电加热器）及管路内部的冷却液加热，并泵入电池总成内部预热电芯。直到电芯温度提升至5摄氏度后，逐步为电池进行充电。

北汽新能源EU5 R550低温充电预热功能工作流程：

在低温环境下的EU5 R550直流快充或交流慢充时，系统自行判定是否激活动力电池低温预热功能。低温预热功能被激活后，冷却液经过电子水泵施压，推送至PTC（水暖式电加热器）加热后，送入动力电池总成内部围绕电芯铺设的管路进行低温预热做工。激活充电低温预热功能所需要的电量由充电桩提供，而不是来自动力电池。

低于预设阈值（-5摄氏度），EU5 R550会启动充电低温预热功能，同时对驾驶舱内空调制热系统进行伺服。经过1个“3通”阀体，将经过PTC（水暖式电加热器）加热后的冷却液送入另一组管路，并被设定在仪表台后鼓风机向驾驶舱吹送热风。完成“送热”后的冷却液温度降温后，再被送入补液壶，完成下一个循环。

上图为EU5 R550三组循环系统补液壶特写：

红色箭头：电驱动系统循环管路补液壶

黄色箭头：动力电池低温预热及驾驶舱空调制热循环管路补液壶

蓝色箭头：动力电池高温散热循环管路补液壶

充电5分钟后，动力电池低温预热功能已经关闭，电芯温度处于15摄氏度之上，可以进行正常的交流慢充，充电电流将为3A，BMS计算出充满电所需的较为精准时间。而过多的热量依旧存续在PTC（水暖式电加热器）以及2组循环管路内的冷却液。

充电5分钟，在第2组电子水泵（较动力电池循环管路电子水泵压力更大）施压下，EU5 R550e-Motion Drive超级电控系统总成上端的低压控制接口的温度达到20.9摄氏度，其他区域温度也处于9-20摄氏度。原本设定的“1进1出”“3通”阀体变为“1进2出”。有效的利用外接电量充电产生“过剩”热量，为e-Motion Drive超级电控系统进行预热。以便快速满足行车时e-Motion Drive超级电控系统处于正常温度范围。

红色箭头：e-Motion Drive超级电控系统循环管路补液壶（表面）温度提升至20摄氏度（约）

白色箭头；e-Motion Drive超级电控系统出水管路温度约为25摄氏度

在笔者测试过程中，采用220V家用电充电至70%电量后发现。不仅是动力电池低温预热循环系统管路（补液壶）温度保持在35-48摄氏度范围。e-Motion Drive超级电控系统循环管路及补液壶温度也提升至20-25摄氏度。

动力电池低温预热和驾驶舱空调制热系统，既可以单独在一个“小循环”单独伺服，也可以开启“3通”阀体，并入与一个包括e-Motion Drive超级电控系统的“大循环”进行联合做工。

这种依靠外界电量，在为动力电池系统进行预热同时，也为包括驱动电机和驱动电机控制系统进行预热的策略值得肯定（意味着，充电结束后，整车电驱动系统和动力电池系统全部处于正常温度，可以立刻以全负载工况运行）！

3、北汽新能源EU5 R550车主们怎么看：

不少EU5 R550车主，并未意识到适配的动力电池低温充电预热技术的NB之处，甚至错以为整车出现了故障。

上图为北汽新能源EU5 R550车主使用某品牌充电软件的截图。

这台北汽新能源EU5 R550电动汽车从24%SOC（剩余电量）开始充电至100%SCO，充电功率与22千瓦攀升至约50千瓦（峰值）时，电芯温度也不超过35摄氏度。

充电全过程中，电芯温度从0摄氏度至35摄氏度再回落至16摄氏度，并且变化没有出现大幅度变化。这说明，EU5 R550动力电池低温充电功能开启后，电芯温度适中被控制在很“舒适”的温度范围。在充电前10分钟内（21:18-21:29），EU5 R550的动力电池低温充电预热系统从激活到停止过程中，电芯温度的攀升也呈线性变化。在22:13-22:46时间段内，电芯温度始终保持16-17摄氏度，说明EU5 R550动力电池保温功能开启。

综上可以看出：EU5 R550的电驱动系统和动力电池热管理策略是，通过3套循环系统的设定，可以为电驱动系统和动力电池提供精准的散热/预热伺服，用尽可能少的电量，换来更好的热管理效率，并尽可能多的将动力电池电量用于综合续航里程，可以让车主获得更好地用车感受。同时，通过技术的加持，使整车动力电池处于全方位的管控状态，从而保证其更加安全。

笔者有话说：

作为一家北方的新能源整车制造厂而言，北汽新能源EU5 R550在保证高温环境下的综合表现，更加重视高寒环境的用车可靠性。

EU5 R550适配的动力电池低温充电预热功能，其实是包括动力电池在内的整车热管理技术（策略）的一部分。与北汽新能源以往制造的多款电动汽车一样，EU5 R550本着安全性优先、续航、充电为辅的研发策略，继续独具特色的市场发展模式。

EU5 R550也只是北汽新能源开启整车热管理技术的第一款车型，笔者将会在后续评测稿件中，着重介绍搭载与EU5 R550相同电驱动技术及整车热管理策略的EX3电动汽车诸多技术亮点。

文/新能源情报分析网宋楠