Jak nová energetická vozidla přežijí zimu, je jedním z nejvíce znepokojených problémů majitelů automobilů, zejména v severních oblastech s nižšími teplotami, kde se teplá klimatizace a dojezd zdají být vždy nepřímo úměrné. Jakmile dojde k problému s výdrží baterie, zážitek z čekání na přívěs ve studeném větru se stává ještě obtížnějším.
Proto,Lixiang Autovyužila akci zimních vozidel k demonstraci svých strategií pro překonání „zmenšování“ zimního cestovního dosahu.
Před poskytnutím odpovědi se však Lixiang nejprve zabýval základní otázkou, „proč se snižuje dojezd v zimě“.
Tang Huayin, vedoucí elektrických produktů pro vozidla Lixiang Auto, vysvětlil, že změna fyzikálních vlastností materiálů při nízkých teplotách je primárním důvodem pro snížení dojezdu v zimě. Konkrétně při -7 stupni se valivý odpor pneumatik ve srovnání s normálními teplotami zvýší o 50 %, odpor větru se zvýší o 10 %, mazací olej v hnacím systému se stane viskózním, což má za následek snížení účinnosti o 2 %, a odpor třmenů a ložisek se také zvyšuje o 50 %.
Aby se vyřešil problém zvýšené spotřeby energie způsobené těmito faktory, společnost Lixiang Auto se zaměřila na vylepšení systému řízení teploty a baterií, aby se zvýšila dojezdová vzdálenost v zimě.
Prvním krokem je zlepšení účinnosti klimatizace a systému řízení teploty. Tradičním řešením je využití odpadního tepla elektrického pohonu k vytápění, ale odpadní teplo elektrického pohonu bude při přenosu do kabiny procházet přes baterii. Pokud je baterie vysoká, dochází ke zbytečné spotřebě energie.
Řešením společnosti Lixiang Auto je přidat možnost obejití baterie v okruhu systému tepelného managementu, což umožňuje elektrickému pohonu přímo vytápět kabinu. To nejen urychlí proces zahřívání, ale také ušetří asi 12 % spotřeby energie.
Společnost Lixiang Auto navíc přepracovala součásti systému řízení teploty. Tang Huayin představil integrovaný modul tepelného managementuLixiang MEGAintegruje 16 hlavních funkčních součástí, jako jsou čerpadla, ventily a výměníky tepla. Snížením počtu komponentů a zkrácením délky potrubí o 4,7 metru se tepelné ztráty z potrubí sníží o 8 %.
Za druhé, po zapnutí klimatizace v autě se teplý a vlhký vzduch uvnitř střetne se studeným sklem a způsobí jeho zamlžení. Běžným řešením je zapnout vnější cirkulaci klimatizace a přivést suchý studený vzduch z vnějšku vozu k odmlžování, ale přidání dalšího studeného vzduchu zvyšuje spotřebu energie klimatizace.
K vyřešení tohoto problému společnost Lixiang Auto navrhla řešení „dvouvrstvého klimatizačního boxu“. Dvouvrstvá klimatizační skříň přivádí přiměřené množství vnějšího vzduchu do horní vrstvy konstrukce sání klimatizace a rozvádí jej v horním prostoru, aby se zabránilo zamlžování a zároveň umožnilo cestujícím dýchat čerstvý vzduch. Teplý vzduch z vnitřní cirkulace je distribuován ve spodní části kabiny a udržuje nohy v teple s menší energií. V kombinaci s různými senzory, jako jsou senzory teploty, vlhkosti a oxidu uhličitého, vyvinula společnost Lixiang Auto inteligentnější řídicí algoritmus, který může zvýšit podíl vnitřního cirkulujícího vzduchu na více než 70 % a zároveň zajistit, že nedochází k zamlžování a nabízí významné úspory energie. Například za standardních pracovních podmínek -7 stupně CLTC snižuje dvouvrstvá klimatizační skříň spotřebu energie o 57 W, což znamená zvýšení dojezdu o 3,6 km.
Hlavním důvodem vyčerpání energie baterie v zimě je pokles elektrochemické aktivity lithium-iontových baterií při nízkých teplotách, což vede ke zvýšení odolnosti proti samovybíjení, snížení účinnosti vybíjení baterie a vyšší spotřebě energie uvnitř baterie. Zároveň se také snižuje výkonová kapacita baterie. Nejen, že nemusí podporovat normální jízdu při nízkém výkonu, ale také vyžaduje další energii k zahřátí baterie.
Baterie aktuálně nainstalovaná vLixiang MEGAje baterie Kirin 5C, vyvinutá společně společnostmi Lixiang Auto a CATL. Výkon baterie je zlepšen optimalizací vnitřního odporu článku baterie a zvýšením odvodu tepla baterie.
Podle Tang Huayin lze vnitřní odpor baterie Lixiang MEGA snížit o 40 % při pokojové teplotě a o 30 % při nízkých teplotách, čímž se kapacita napájení zvýší o 30 %.
Na rozdíl od MEGA novéLixiang L6je vybaven lithium-železofosfátovými bateriemi. Hlavním problémem lithium-železofosfátových baterií je nepřesný odhad výkonu. Běžným řešením v oboru je doporučovat uživatelům pravidelně nabíjet baterii kvůli kalibraci, ale to zásadně neřeší problém s nepřesným odhadem výkonu.
K vyřešení tohoto problému společnost Lixiang Auto nezávisle vyvinula algoritmus adaptivní rekonstrukce trajektorie ATR, který je poprvé aplikován na nový Lixiang L6. Tento algoritmus umožňuje automatickou kalibraci výkonu na základě nabíjecí a vybíjecí trajektorie při každodenním používání vozu majitelem. I když je uživatel nespokojen s nabíjením po dlouhou dobu nebo jede pouze na palivo, lze chybu odhadu výkonu udržet v rozmezí 3 % až 5 %, což je o více než 50 % lepší, než je průmyslová norma.
Nízkoteplotní prostředí v zimě navíc snižuje kapacitu vybíjení baterie a prodlužovač dojezdu se spustí předčasně, když je zbývající výkon vysoký, což má za následek kratší dojezd čistě na elektrický pohon, což bylo vždy problémem pro nové majitele energetických vozidel. Za tímto účelem společnost Lixiang Auto spustila svůj vlastní algoritmus řízení napájení APC. Prostřednictvím vysoce přesného modelu predikce napětí baterie umožňuje predikci maximální kapacity baterie v budoucích pracovních podmínkách na úrovni milisekund a maximalizuje uvolnění energie v rámci bezpečnostních limitů.
Tang Huayin uvedl, že s algoritmem APC se špičkový výkon baterie Lixiang L6 v prostředí s nízkou teplotou zvýšil o více než 30 % a vybíjecí výkon před aktivací prodlužovače dosahu se také zvýšil o více než 12 %.