2013年08月20日14:07
上路试验必不可少
开发HEV和PHEV最大的不同是控制系统的复杂性与众多的不确定因素。PHEV的控制系统更为复杂,与HEV相比,PHEV更多地是作为EV使用,控制系统在总开发工时中所占的比重很大。对于整车企业,开发控制系统通常意味着构筑在什么条件下、用什么方式、驱动什么部件的“控制逻辑”,来实现车辆的性能目标和高可靠性、安全性。
按照笔者的经验,在开发首次经手的车辆的控制逻辑时,开发的完成度一有提高就会发现故障,出现大幅跌落,绘成表格的话,整个开发过程就像锯齿一样。这是因为,一旦发现控制逻辑引起的故障,常常需要从头再来。
如果在完成度提高到60%的时候发现故障,汽油车的话完成度会降到55%左右,而如果是EV,包括试验方法在内都要重新考虑,要从20%左右开始返工。即便是终于达到了70%,一旦控制逻辑再次出现问题,又要再次一落到底,回到最初的构想重新考虑。即便是到了90%,也不能掉以轻心,必须得拥有长达数年的上路试验经验,才能确保完成度不大幅波动。
控制逻辑开发困难也是让开发PHEV的众多汽车企业煞费苦心的地方。例如,戴姆勒在2013年5月的S级发布会上强调该公司曾推出多款PHEV,宣布要追加“S500”PHEV款。但直到今天这款车也仍未上市,恐怕其开发也是相当辛苦。
冷却相当费事
不确定因素方面,PHEV的电池的不确定性比HEV更大。前面已经提到,这可以称得上是雅阁PHEV的开发者最希望花时间进行验证的部分。该车的电池容量为6.7kWh,而HEV款为1.3kWh,大约是HEV款的5倍(图2)。一般来说,锂离子充电电池的容量越大、使用频率越高,发热量越大。能否均匀冷却电池与电池的寿命息息相关。
图2:锂离子充电电池组
PHEV的锂离子充电电池组的体积只有HEV的电池组的3倍左右。一般来说,电池容量扩大到5倍,体积也应该扩大到5倍。这当然是技术人员努力的结果,但似乎也未免太过小巧。经过测量,电池组内单元之间的缝隙仅为4mm左右。电池组的外周设置了空调导管,单凭这些导管恐怕很难实现均匀冷却。
举例来说,欧蓝德PHEV为了冷却电池单元,不仅通入了车内电动空调的制冷剂,还在电池组内设置了电扇强制冷却。特斯拉的EV“Model S”的电池组完全密闭,采用了通过水冷方式抑制温度上升等措施。本田或许在时间允许的范围内细致地确认了冷却性能,但在开发阶段,冷却对于电池随着时间劣化的影响还有很多摸不清的地方。
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