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在新能源汽车的发展进程中,电池技术始终是核心要点。对于广大北方地区的消费者而言,冬季低温对锂电池的影响,成为了他们选择新能源汽车时的一大顾虑。续航里程大幅缩水、充电速度显著变慢,甚至在低温大功率快充时还可能出现析锂现象,严重时会引发电池包起火,这些问题无疑给新能源汽车的推广带来了阻碍。不过,比亚迪推出的 “脉冲自加热” 技术,却为这一困境带来了转机。今天,就让我们深入探究一下这项技术的原理。
目前,主流的电池加热方法主要分为两类。一类是在电池包上直接安装发热装置,类似于冬日使用的电热毯,通过外部供热来提升电池温度;另一类则是先对冷却液进行加热,随后让冷却液在电池包内部循环流动,以此实现对电池的加热,这和北方冬季的暖气供热原理相似。然而,这两种传统加热方式都存在着一些弊端,比如结构复杂、成本高昂、加热效率低下以及加热不均匀等问题,实际应用效果并不理想。
比亚迪的脉冲自加热技术则另辟蹊径,展现出独特的优势。其核心原理是把电池包分为两个部分,通过巧妙的设计让两个电池包相互充电。由于在低温环境下,电池的内阻会增大,当两个电池包相互充电时,根据焦耳定律(Q=I^{2}Rt)(其中(Q)为热量,(I)为电流,(R)为电阻,(t)为时间 ),内阻增大就会导致在相同电流和时间下产生更多的热量,从而使电池能够由内而外均匀升温,有效解决了传统加热方式加热不均匀的问题。
那么,这两个电池包具体是如何实现互相充电的呢?这就离不开汽车自身的电机和电控系统了。在程序的精确控制下,A 电池包首先接通电机的线圈,对线圈进行充电。当电流通过线圈时,线圈周围会产生磁场,电能转化为磁能储存起来。充电结束后,断开 A 电池包与线圈的连接,此时由于电磁感应原理,电机线圈中会产生感应电流。而这个感应电流就被用来给电池包 B 充电,电池包 B 在充电过程中,由于内阻的存在,电能就会转化为热能,实现了加热的效果。并且,电控系统工作产生的热量也不会被浪费,会被热泵系统充分吸收利用,极大地提高了能源利用率。就这样,两个电池包在电控系统的高频次精准控制下,如同两个相互依偎取暖的伙伴,以最小的能耗实现了电池的均匀、高效加热。
比亚迪的脉冲自加热技术不仅原理先进,在实际应用中也表现出色。在吉林白山市举办的首届松花江滑冰马拉松挑战赛上,作为活动助赛方的比亚迪,携宋 L、方程豹豹 5、腾势 N7 和腾势 D9 四款车亮相。其中,腾势 N7 搭载的脉冲自加热系统备受关注。在电池温度低至 - 20℃的极端条件下,该系统使得电池包满充时间缩短了 35%,和常温环境条件相比,满充时间仅仅增加了 25 分钟。而且,比亚迪的脉冲自加热技术还具备全场景应用的能力,无论是充电、驻车还是行车过程中,都能对电池包进行有效加热,这比起业内其他仅适用于单一场景的加热技术,无疑更加先进和实用。
在电池技术尚未取得革命性突破的当下,电池包加热依然是应对低温环境的重要手段。比亚迪的脉冲自加热技术,以其创新的原理和出色的应用效果,在众多电池包加热方案中脱颖而出。它不仅为北方地区的消费者解决了新能源汽车在低温环境下的使用难题,也为新能源汽车行业的发展注入了新的活力,让我们看到了技术创新为新能源汽车带来的无限可能。相信在未来,随着技术的不断进步和完善,新能源汽车将能够更好地适应各种复杂环境,为我们的绿色出行提供更加可靠的保障。