纯电动车是怎么熄火的?

这个疑问可能是很多刚刚接触纯电动汽车的用户都会有的,因为对于内燃机汽车而言,汽车熄火或者点火就看发动机,这里的火也就是内燃机心中的那把火,但是对于纯电动汽车而言,不存在熄火的概念了,高压电池代替了内燃机,而大家都有这个共识:高压电池是绝对不能起火的。

那么,纯电动汽车的熄火和点火到底怎么实现?毕竟内燃机汽车的使用习惯都已经融入这个钢筋混凝土、汽车、电脑世界中生存的高级动物的骨髓中了。不过,这个问题难不到咱们高级动物,高级动物的类比思维能力启动,类比一下,发现高压电池就是咱们以前的发动机,所以在纯电动汽车上,熄火也就应该是按一下启动开关后(电动汽车基本都是配备一键启动的),高压电池里面会有一个开关断开,从而将电池内部和外部的高压断开,这也就应该是所谓的熄火。

纯电动汽车的熄火,跟大家理解的是否相同?

上述是一般人对纯电动汽车的理解,实际情况是不是这样?咱们选取有代表性的,目前比较火热的两个车型,对比一下。放眼全球,造车新势力最牛逼的就是特斯拉,所以咱们选取Model3。而在传统汽车企业,走在最前列的也就是大众的MEB平台了,大众 ID3 在欧洲的销量已经超过了特斯拉,不过因为目前ID3还没有国产,咱们选择ID4 CROZZ作为对比车型。

首先Model3,这是一款不按寻常路的车,或者说,不是正常的车,因为它基本不熄火,用钥匙锁车之后,也不会熄火,而是一直保持高压开关闭合。

再来看ID4 CROZZ,ID4 CROZZ在锁车之后肯定是会断开电的,但是又不是大家简单理解的只有锁车才会断开。它在设计上为了满足其它的需求,经过我们的验证,断开高压与锁车、车门座椅传感器、安全带、车门状态、启动开关之间都是有关联的,并且有着相对复杂的逻辑。不过简单点说,驾驶员进入车辆后,高压一般就会接通,也就是所谓的打火,而不需要按启动开关;驾驶员正常离开车辆,也会自动断开高压,而不一定需要锁车。

熄火和不熄火影响什么?

按照常识理解,熄火代表着把高压电池与其它的高压部件断开。那么,车辆锁车也不熄火主要会影响两个方面:高压电池耗电、高压安全

高压电池耗电情况

Model3:

如果车辆锁车后还没有熄火,那么全车的高低压用电池就会在锁车后也不睡觉,永远处于工作状态,人工作要吃饭,马跑要吃草,燃油车要耗油,电动车要耗电。所以model3的使用说明书上有如下说明:

model 3 performance提车快吗(不熄火的Model3与熄火的ID4)(1)

即使 Model 3 未行驶,电池也会非常缓慢地放电,为车载电子设备供电。电池会以约每天1%的放电率放电。这也难怪网上有那么多车主抱怨,车辆都没有开,咋可用行驶里程就变短了。电池以约每天1%的放电率放电,是个什么概念?简单做个计算:基于Model 3高压电池电量75kWh,每天消耗750Wh,就是0.75度电。一个传统12V蓄电池的电量约为600Wh (12V*50Ah)。也就是说,动力电池每天消耗1%SOC,相当于每天把12V蓄电池里的的能量100%放出,“静态”工作电流为2.6A,也就是说,锁车后还按照2.6A的速度在放电。

model 3 performance提车快吗(不熄火的Model3与熄火的ID4)(2)

其实,耗点电还好,问题的关键是,我不能每天锁车的时候看一下电量,还要推算一下可能停车的时间,靠驾驶员的脑袋来避免高压电池的电量变为0吧?当然,特斯拉也不可能那么不靠谱,所以万能的使用说明书又来了:

model 3 performance提车快吗(不熄火的Model3与熄火的ID4)(3)

简单理解,放电到0的时候,会启动保护模式,以防止驾驶员的脑袋不好用,计算出错,导致放完电。有保护模式也勉强可以接受,不过重点是后面一句:在此模式下,电池停止支持车载电子装置和辅助12V电池,应立即充电。这就着实让咱们这些平头百姓很难做到了,好巧停车旁边有充电桩,才能避免说明书中描述的恶果,分析到这里,我的后背有点出汗。

ID4 CROZZ

咱们再来看一下VW ID4 CROZZ,熄火和打火的逻辑,刚才已经介绍了。锁车之后,高压断开,整车睡觉。不过睡觉也是耗电的,这个大家都能理解,毕竟人睡了一晚上之后,早上就要吃东西。那耗的电,哪里来?车上有个跟燃油车上一样的12V蓄电池,睡觉的时候,是靠它供电的。

继续追问下去,12V蓄电池的电,有时哪里来的?一般是从高压电池来的,那么,这个车锁车停放,不一样会影响行驶里程的吗?答案是肯定的。

不过,关键来了,这个车型睡觉之后,“静态”工作电流一般会控制到60mA以下,跟燃油车差不多,咱们再做个简单计算,就以最大的60mA计算,一天耗电17.28Wh,而VW ID4 CROZZ高压电池的100%电量时是82度电(kWH),推算出来车辆睡眠一天,消耗高压电池电量的0.02%。

数据出来,高低立见。

高压安全

最近,要放假过年了,放假前都要进行安全检查,其中有一项是必须要检查的项目,就是办公室饮水机在人离开前要断电。其实大家都知道,饮水机是有防止烧干等安全功能的,为啥还要在放假前把插头拔了?公司的安全规定肯定不是白来的,对安全隐患来说,切断隔离才是最有效的安全措施。

从这个事情,我们就能够理解,相比Model3的高压断开策略,ID4 CROZZ肯定是更加安全的。

这是从设计上,车辆大脑给出的断开策略来说,有不同。其实,既然这个高压开关断开那么重要,肯定还要考虑它的可靠性问题,也就是说,会不会出现想要断开的时候不能断开。对于这种大电流继电器开关来说,最怕的就是大电流导致放热,进一步导致黏连,无法断开。就类似于下图大家可能遇到的情况。

model 3 performance提车快吗(不熄火的Model3与熄火的ID4)(4)

针对这一点,我也查找了一些资料和网友们的实车拆解材料,整理一下,同样对比一下这两个车型。如下图继电器左边是高压电池,右边是用电部件。发现ID4 CROZZ多出来了预充电路,这个电路有啥用?

model 3 performance提车快吗(不熄火的Model3与熄火的ID4)(5)

model 3 performance提车快吗(不熄火的Model3与熄火的ID4)(6)

用电器中有大电容存在,根据电容的原理,直流电源接通瞬间,其两端相当于短路,电流极大。可能导致继电器粘连,也就是电池包的开关粘住了,关不掉,或者电池保险丝烧断等严重的后果。所以ID4 CROZZ设计一个“预充电回路”,在上电初始的一瞬间它先接合,保护主回路的电器元件——回路中大电阻的存在,可以限制接通瞬间的电流,以保护继电器,确保电池正常工作。

但对于Model 3来说,我们没有从电池系统中找到预充电路。难道设计者认为,锁车之后高压继电器也不会断开,所以不需要?这个猜测是不成立的,因为断开高压继电器还是会出现的,不然设计上有这个继电器干嘛。比如,做维修的时候,肯定要断开,可能还有些其它情况会需要断开,可能频次低一些,但对于安全来说,小概率时间也是不允许发生的。看来特斯拉极简的风格,不只是消除了仪表,还消除了一些看不到的东西。

小结:

尽量通俗得给大家介绍了一下纯电动汽车熄火的逻辑,对比了代表性的特斯拉Model 3 和大众MEB ID4 CROZZ。从表现来看,不得不说,一个车来至德国,一台车来至美国,产地不同,性格也不同,一个激进(Feng Xian),一个保守(An Quan)。

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