技术巡猎 零跑 车辆的能量管理方法和系统---新能源车停了,不代表车就完全睡了。普通人可能不太关心 DCDC 是什么,但一定遇到过类似问题:车停在地库,但是哨兵模式开着;夏天露营,车载冰箱开着;人在车里休息,大屏、空调、音响、通信模块都在用电。这个时候,驱动车轮的高压电确实不工作,可是整车低压系统在维持各种“小功能”。
传统逻辑通常相对粗放。车上电以后,高压动力电池通过 DCDC 降压,给低压用电器供电;低压蓄电池主要负责启动、短时峰值和兜底。车下电以后,先让低压蓄电池扛着,等它电量掉到某个阈值,再唤醒高压电池,通过 DCDC 给它补电。
问题在于,今天的低压用电,不是过去那种“启动一下、闪一下灯、锁一下车”的水平了。车载电子设备越来越多,低压负载越来越复杂,低压蓄电池也从过去的小容量铅酸电池,逐渐走向更大容量、更高循环寿命的锂电方案。既然低压电池能力变强了,那它就不该只是一个长期待命的备胎。
这项专利的思路就是把低压蓄电池重新纳入整车能量调度。
上电工况下,它不会默认让 DCDC 一直干活,会先看低压蓄电池自己的状态。比如低压蓄电池 SOC 是否大于预设阈值。如果电量够,再比较低压蓄电池和动力电池之间的 SOC 差异。如果差异没有达到预设条件,就让低压蓄电池直接给低压负载供电;如果低压电池电量不够,或者两块电池之间的 SOC 差异到了需要介入的程度,再让动力电池通过 DCDC 接管,同时给低压蓄电池补电。
实际意味着什么?
简单说,就是不再无脑让 DCDC 一直上班。低压蓄电池有能力的时候,就让它承担一部分低压负载;它状态不合适的时候,再让高压系统介入。IBS 监测低压蓄电池 SOC,BMS 监测动力电池 SOC,然后根据阈值判断是低压蓄电池供电,还是 DCDC 工作并补电。
这背后有个很朴素的工程逻辑:电池寿命是靠合理充放电管理出来的。频繁深充深放不好,长期高负荷也不好,什么时候让谁供电、什么时候补电、补到什么程度,本质上都需要标定。
下电工况更有意思,因为它更贴近日常停车场景。
车停下以后,低压蓄电池要不要继续供电,不只看 SOC,还要看温度。专利里写了温度区间和截止 SOC 的对应关系:不同温度下,系统会设定不同的截止 SOC。比如温度较低时,电池内阻变大,可用能力下降,继续深度放电的风险会更高;常温或较高温度下,可用边界又不一样。于是系统会根据当前温度确定一个更合适的截止 SOC,再判断低压蓄电池还能不能继续供电。
如果低压蓄电池当前 SOC 高于这个截止 SOC,那就让它继续给低压用电器供电,直到降到截止 SOC;随后动力电池高压上电,通过 DCDC 接管低压负载,同时给低压蓄电池补电。如果低压蓄电池一开始就不满足条件,那就直接让动力电池通过 DCDC 供电,并补电。
比如冬天夜里,车停在户外,哨兵模式持续运行。如果系统只看固定 SOC,很可能误判低压电池的实际可用能力。看起来还有电,但低温下放电能力已经打折,再继续压低,第二天就可能出现低压亏电、功能异常,甚至车辆唤醒困难。加入温度修正以后,系统会更保守,也更符合电池真实状态。
夏天露营也类似。车载冰箱、屏幕、通信模块都在消耗低压电,如果低压蓄电池容量比较大,完全可以先承担一段时间,没必要一开始就频繁唤醒高压系统。等到低压电池到了合理边界,再由动力电池通过 DCDC 接管。用户感知不到里面的切换,但能感受到功能持续可用,车也不容易“趴窝”。
