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简析Model 3 LFP版本充电系统更新:开启预加热功能

2021-3-1 20 3/1

特斯拉在欧洲更新了LFP车型的电池系统管理策略版本,之前的几个主要问题包括充电速度慢、电池SOC跳变。这一次根据版本2021.4.10更新,主要的策略是对LFP电芯进行预加热(加热到40°),并且修正了SOC算法,取消充电的SOC上限。经过这一套策略,LFP的充电功率最高拉到170kW左右。

Nextmove的测试

如之前的文章介绍,Nextmove不久前针对Model 3 LFP版本做过测试,最近的更新是在2月21日进行的,从0%的SOC进行。

早期版本:在环境温度下,电池的预热功能并没有完全开启,所以即使驾驶过程中电池的温度也没有明显上升,其结果是电池充电功率在100kW以上的只有很短时间,很快会下降到70kW。

更新版本:电池充分预热,加热到接近40°,然后充电功率快速提升,在20% SOC之前为130kW以上,在20%-40%按照一定的功率下降到100kW。

图1 更新之后的功率

图2 更新之前的功率

仔细看Nextmove的视频可以发现,在3% SOC下最高功率可以拉高到166kW,按照55kWh(1C)核算,可以做到很短时间的3C充电。

图3 3% SOC下的充电功率

在20%的SOC下降低到了2.2C左右。

图4 20%的SOC下为125kW

根据Nextmove的测试结果,可以得到目前的充电速度大概为:

10分钟,从SOC 0%升高到44%

20分钟,SOC升高到65%

30分钟,SOC升高到81%

40分钟,SOC升高到90%

图5 升级的充电功率和SOC上升曲线

根据测试的结果,可能电池管理系统的SOC估算还是存在一些跳变情况,如下所示。

随着软件的更新,还有镍价的快速提升,Elon Musk在推特上表示 “将更多采用LFP”的策略:

一方面是在资源端价格提升下,LFP的成本更可控一些。还有就是在性能上随着策略的提升,电池管理系统的算法改进以及预热的处理,使得LFP和三元版本的性能差异减少,这也是一个很有价值的考量。

“Nickel is our biggest concern for scaling lithium-ion cell production. That’s why we are shifting standard range cars to an iron cathode. Plenty of iron (and lithium)!”

可以预计,今年随着材料端的涨价,在50kWh-60kWh这个层面,LFP电池的渗透率可能也会逐步提升,这主要是基于目前电池的价格约束所造成的。目前来看,在新造车企业里面小鹏的LFP版本可能很快就会出来,取代三元中镍的版本可以进一步拉低P7的价格。

小结:由于目前我国标准的接口电流受制于250A的约束,随着超级充电接口的导入,电流超过250A以后,LFP版本的充电速度也需要进一步加热电池。目前来看,做加热预热并且加速快充的策略可能会形成共识。

图|网络及相关截图

作者简介:朱玉龙,资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师,著有《汽车电子硬件设计》。

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