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2019年10月   ,笔者驾驶比亚迪全新一代唐DM经青藏线。前往西藏进行高海拔评测   !在抵达西藏自治区拉萨市,“顺便”为即将承担纳木错景区摆渡、通勤运营任务。针对高海拔与高寒环境“特制”!比亚迪K8改型电动客车所适配的4套整车、电驱动及动力电池热管理系统的技术状态,深度评测

为了应对海拔5千米、大温差的西藏纳木错苛刻环境 ,比亚迪为K8改型电动客车适配包括前风挡玻璃除雾和载员舱制热的2套独立热管理系统(2组PTC模组伺服)和1套针对动力电池高温散热和低温预热热管理系统(1套水冷板模组和1套PTC模组) 。以及2套独立伺服的轮边电驱动高温冷却系统(油冷散热)!

笔者注意到2019年9月30日纳木错景区运营方就在西藏本地报纸发布公告,出于环保要求 。纳木错景区在2010年4月1日开通电动大巴车作为景区唯一承载游客的交通运输工具!这意味着2015年接待游客数量就多达71万人次、冬季最低温度下探至-20摄氏度、海拔最高超过5千米的纳木错景区,将投入近百台比亚迪K8改型电动客车承担“零污染、零排放”运营任务。

承担纳木错景区运营任务的比亚迪K8改型电动客车长宽高10500*2550*3180(mm)、轴距5000mm、承载总重量为18吨、承载78/38人、最高设计车速69公里/小时、轮边驱动电机最高输出功率100千瓦(采用油冷散热技术)、动力电池额定电压460.8伏、装载电量313.344度,

为纳木错景区制造的K8改型电动客车  ,与在全球范围出售的比亚迪K8各款改型电动客车一样  。都采用2组轮边驱动电机+具备液态热管理系统的磷酸铁锂电池总成 !然而由于比亚迪电驱动技术不断发展,适配不同时期量产的K8电动客车的高压用电控制系统。可以分为多个版本!实际上随着生产年份越靠后,电驱动集成技术约新;动力电池热管理系统控制策略更精准。

根据终端客户需求,K8改型电动客车保留了K8基型车所适配的半环抱式仪表台  。以及通用化的控制面板及相关开关组件 !频繁使用且通用化的开关组件,不仅制造成本进一步降低。最重要的是经过7年全球市场运营获得的可靠性可以保证高海拔+高寒工况应对 !

K系列电动客车一直使用的双机械式指针仪表(左轮边电机转速表、右车速表)+中置多功能显示屏(双轮边电机温度、电池电量、档位以及输出功率) ,

需要注意的是 ,在运营安全方面。为纳木错景区服务的K8改型电动客车!集成了起步阻止系统,起步阻止系统是整车控制系统最底层设定的一组安全开关。在乘客上下车车门未关闭时禁止车辆启动  !

“新状态”的控制面板  ,根据伺服功能区别设定不同开关组件  。目前比亚迪全新电动客车及超级电动卡车  !集成按钮式换挡开关,被强制设定为踩下制动踏板才可进行选取档位的操控策略。

为了应对经常性的雨雪气候和冰雪路况 ,比亚迪K8改型电动客车“额外”增加了1组“雨雪”模式驱动开关。在常规D挡基础上!通过限定起步时最大扭矩输出特性 ,控制系统“人为”抑制轮边驱动电机的扭矩输出。已获得更安全的行驶姿态!

上图为K8改型电动客车附属分系统的低压控制模块特写,其中电池BMS模块、前驱动模块以及保险盒  。与目前在售的比亚迪乘用EVPHEV车型通用 !

这组“6合1”高压用电系统总成 ,将DCDC、转向控制、空气压缩机、驾驶舱(前风挡玻璃)除霜(第1PTC模组)、驾驶舱制暖(第2PTC模组)、动力电池总成低温预热(第3PTC模组)和高温散热(水冷板模组)等分系统进行整合  。

在海拔5千米的纳木错景区常态化运营的K8改型电动客车,对温差较大的气候环境特别进行了适应性修改  。特别设定了3组PTC模组和1组水冷板模组!为驾驶舱前风挡玻璃、客舱以及动力电池提供不同温度需求的预热及制暖伺服(包括动力电池的高温散热伺服) ,

上图为单独设定分液冷散热伺服的OBC(充电机)特写  ,在比亚迪制造的乘用电动汽车上 。OBC多被集成在“4合1”电驱动系统总成和“3合1”高压用电系统总成 !而K9和K8等比亚迪高端电动客车上  ,OBC可以被集成在“X合1”高压用电系统总成。也可以被单独设定!

上图为比亚迪轮边驱动桥(集成2组轮边电机)特写,截止目前比亚迪已经开发出多个扭矩级别、2中转速、3种热管理技术的轮边驱动电机总成。

为了满足海拔5千米纳木错景区的实际运营需求,K8改型电动客车适配了10000转/分、带有油冷散热(红色箭头)的轮边驱动桥。

依旧是为了满足高海拔地区运营、日间温差较大、全负载客运需求,比亚迪为K8改型电动客车2组轮边驱动电机  。单独设定2组高温散热系统!

前文提及为海拔5千米纳木错景区提供的着400台比亚迪K8改型电动客车的整车、电驱动和动力电池热管理系统,与在内地和海外市场商业化运营的K8/9电动客车有着较大不同 。

无论怎样的不同,最终目的都是在保障整车处于正常运营工况下。驾驶舱与乘员舱的温度适中并平衡动力电池装载电量在驱动和非驱动分配上的均衡 !

笔者评测的这台比亚迪K8改型电动客车已经静置了24小时  ,在室外温度处于26摄氏度的上午10点左右。开启乘员舱空调制暖系统  !并设定为最高温度点  ,此时K8改型电动客车前风挡玻璃(面向阳光)出风口温度达到最高63摄氏度;环境温度最低为-17.8摄氏度。

从室温18摄氏度升至32摄氏度用26分钟,根据比亚迪派驻车队工程师介绍 。如果在行车中为乘员舱升温至相同温度点!周期将会缩短到15分钟左右,

为了更快的加速乘员舱空调制暖和制冷效率,出风口被“隐藏”在侧向玻璃上端(白色箭头) 。通过热成像仪可以更直观的分别出加热过程中载员舱出风口与其他位置的“热量”对比状态!

上图为K8改型电动客车动力电池舱状态特写,以2018年为节点。之前的比亚迪K系列电动客车搭载的动力电池总成采用铝合金壳体;之后的K系列电动客车搭载的动力电池总成采用塑料壳体!

笔者注意到2018年在英国市场运营的电动客车、2019年出口南美市场的K21电动客车(BRT),以及用于海拔5千米的纳木错景区的K8改型电动客车 。都采用塑料壳体标准化尺寸的电池模组技术!

采用塑料壳体较铝合金壳体轻量化更显著;标准化尺寸模组可以更加灵活增加或减少数量获得终端客户对车型续航的多样化需求 ,从目前的采用这种动力电池技术的K系列电动客车全球范围商业应用状况看  。无论中国、英国、美国市场制造的比亚迪K系列电动客车!都具备高度统一重量与尺寸标准  ,降低成本的效能显著   。

没组标准化动力电池模组,都由液态散热管路、电池高压线缆和通讯线缆关联 。全部散热管路(进出口)被隔热保温材料包裹(降低动力电池驱动PTC和水冷板模组消耗的电量) !

在K8改型电动客车原地“怠速”状态进行乘员舱升温测试同时,动力电池低温预热功能并未开启  。仅仅依靠电量输出产生的“热能”进行自然升温!

通过热成像仪检测K8改型电动客车动力电池表面温度变化看 ,动力电池液态热管理系统循环管路包面表面温度处于20摄氏度左右 。鉴于保温材料存在一定“隔热”效果 !动力电池电芯温度会在15-22摄氏度范围徘徊  ,

通过驻车队工程师使用的检测电脑获悉  ,不同电池模组内部电芯温度躲在14、15、18摄氏度温度徘徊。实际用车经验看!静置1晚“凉车”启动至正常工况运营过程中 ,动力电池热管理系统。会根据环境温度、电芯温度以及整车温度自行开启!高温散热与低温预热功能  ,并保持电芯温度适中处于15-35摄氏度范围智能调控 。

为纳木错景区运营的比亚迪K系列电动客车   ,将动力电池热管理系统的PTC模组和水冷板模组安装在顶置的空调分系统上 。

2017年5月,比亚迪发布了搭载系统密度160wh/kg、标配高温散热和低温预热热管理系统的升级版磷酸铁锂动力电池总成的新状态K8/K9电动客车。这一时期发布的新状态K8/K9电动客车  !并未采用塑料壳体标准化尺寸的电池技术  ,不过引入的与比亚迪新能源乘用车相同的铝合金壳体轻量化电池技术。首开行业先河!

2018年新能源情报分析网跟随比亚迪商用车测试车队,进行为期一年的高温(吐鲁番)、高海拔(西藏羊卓雍措湖景区)、高寒(海拉尔)极端气候与环境工况的测试 。

在往返拉萨(海拔3650米)-羊卓雍错湖景区(海拔5030米)过程(单程120公里)中 ,为了模拟全负载公交运营需求。这台续航200公里的比亚迪K8电动客车装载相应的配重 !在海拔持续攀升的过程中,采用老状态液冷散热的轮边驱动电机、转向机、空气压缩机以及动力电池的温度都处于预设范围内 。

尤其需要注意的是,在全部攀升过程中 。新状态K8电动客车甚至可以轻松的超越正在运营的以柴油为动力客车甚至燃油乘用车   !

有别于单电机轴间驱动电动客车不同 ,K8改型电动客车在保持双轮边电机驱动同时。增加散热效率!并将转速提升至10000转/分  ,这一切都是寻求更充沛的动力储备和动澎湃的扭矩输出表现。

经过高海拔测试   ,比亚迪K8电动客车被愈加重视环保的拉萨市选中。用于运营条件更加苛刻的海拔5千米的纳木错景区承担往返摆渡工作!

自2012年  ,新能源情报分析网连续高密集的跟踪比亚迪K系列电动客车电驱动技术和动力电池热管理策略的持续发展 。从最早在中国深圳承担公交运营的K9基型电动客车!至2019年与全球公共交通提供商Keolis的荷兰子公司Keolis Nederland BV达成了欧洲最大的259台电动客车单笔订单、再到中国上海投入12米纯电动客车,比亚迪将整车全寿命周期养护成本、动力电池主被动安全控制以及更加人性化的设定作为首要追求   。

就在多个品牌追求简化动力电池热管理策略 ,降低整车制造成本时 。比亚迪在西藏拉萨纳木错景区运营的K8改型电动客车装配了对不同分系统温度控制更精准的集群式热管理系统(驾驶舱风挡玻璃、乘员舱空调、电驱动及控制系统、动力电池热管理系统)!

尽管适配4套热管理系统  ,提升了复杂性与能耗提升  。但是整车及分系统的全寿命周期养护成本的优势与运营实际需求的结合 !使得比亚迪K8改型电动客车成为整个西藏地区唯一品牌及型号批量运营的电动客车 ,

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