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技术讨论|BMW的iX的对标分析

2022/10/09
787
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AVL刚刚举办了一个线上研讨会《Vehicle Benchmark of the BMW iX》,主要对BMW的iX的车型做了一些讨论,也展示自己的对标测试能力。BMW 2021年纯电动销售量为10.4万,今年有望在24-25万之间,2023年目标是40万。然后进入大圆柱时代开始更高的销量目标。

▲图1.BMW在2016-2021年的销量

 

BMW的iX xDrive50用了111.5kWh,续航里程按照WLTC来看为626公里,电池采用了369V的5P100S的系统方案,最大的充电功率为195kW。

▲图2.BMW iX的规范

Part 1、动态特性对标

AVL会设置很多的采集点,所以我们从动态特性里面可以看到不同模式的差异。

加速性能测试

加速性能其实满载高SOC条件下,百公里加速为4.65秒;当电池处在较低SOC的时候,百公里加速的输出功率会有所调整,主要的限制是在60kph,功率曲线有所下降。电池的最大输出功率为435kW,而测试得到的系统功率最大伟405kW(前165kw+后240kW),在起步后约18.3秒达到197kph,整个加速度最大为6.6m/s2。

我一个深刻的感受,BBA做电动汽车还是油车那帮搞高速的人,所以对着电车比较不利的高速路况在努力使劲;在中国的路面情况,你基本没有开到140kph以上的使用场景的。

▲图3.BMW iX加速特性

在德国式驾驶的模式下,随着激烈驾驶多个循环以后,部分的特性会有所变化,但是这些特性和电池温度无关,电池温度会通过冷却进行恢复。BMW的电池管理策略,确实覆盖了这些对于中国消费者来说很极限的工况。

▲图4.BMW的电池管理策略

最大特性的问题,还是受制于电机的温度。目前电机特性似乎在国内并没有特别重视(对车辆的高速特性和持续性不追求)。我是觉得下一步,随着电动汽车在欧美的渗透,在电驱动方面由于客户需求的差异,这块我们可能在部分工况下会被拉开差距。

▲图5.BMW 的EDU的工作情况

Part 2、实际测试工况

测试工况分析

BMW iX的实际驾驶能耗的分析,测试的条件是从100% SOC,行驶至72%的SOC,然后再把它满充回来。测试的室温在22 °C,测试过程保持车内空调的开启。

▲图6.BMW iX的测试工况分析

从下图来看,四驱版本主要是由88%的后驱和12%的四驱所组成的。

▲图7.驱动系统的使用情况

高压能量流图

在这段工况里面,我们能看到整体的能量流图。

▲图8.高压能量流图

iX的主要能量消耗,电池部分整个电池系统共放出了27.1kWh的电量,有8.3kWh的能量被回收回来了,实际电池只消耗了19.3kWh。

23kWh的电量用于车辆的驱动(后驱dong用了22.1kWh,前驱使用0.9kWh),这部分主要抵消驾驶的滚动阻抗

能量回收了9kWh,回收给电池了8.3kWh。

电量用于低压系统的消耗。

前后电驱动系统(EDU)的热损耗很低(驱动过程中前后两部分共损失了0.5+2.8kwh,回收过程中只损失0.4kwh)

从72%SOC充满过程中,电池系统充入19.3kWh的电量,电网端取电20.9kWh,车载充电器损耗1.5kWh电量,DC/DC等耗损0.2kWh。

12V低压能量分解

BMW iX在使用中,12V低压系统的总功率在500W左右,这个能量主要分解为:

车身控制:142.9W

自动辅助驾驶:69.3W

车载娱乐系统(HMI+导航等):103.4W

BMS、OBC和动力总成:41.4W

刹车和转向:35.7W

整车热管理(制冷+加热):86.8W

门、座椅和雨刮:25.6W

在这个里面,确实看到车辆的悬挂等车身套件用电量大,在转向中ESP和EPS的功率也不低。

▲图9.低压能量分解

 

小结:从技术来看,BBA的工程师还是对自己做的产品有自己的理解,可能从这些德国测试分析中我们能看到他们追求的东西。

 
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宝马集团是全世界成功的汽车和摩托车制造商之一,旗下拥有BMW、MINI和Rolls-Royce三大品牌;同时提供汽车金融和高档出行服务。作为一家全球性公司,宝马集团在14个国家拥有31家生产和组装厂,销售网络遍及140多个国家和地区。

宝马集团是全世界成功的汽车和摩托车制造商之一,旗下拥有BMW、MINI和Rolls-Royce三大品牌;同时提供汽车金融和高档出行服务。作为一家全球性公司,宝马集团在14个国家拥有31家生产和组装厂,销售网络遍及140多个国家和地区。收起

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笔者 朱玉龙,一名汽车行业的工程师,2008年入行,做的是让人看不透的新能源汽车行业。我学的是测试和电路,从汽车电子硬件开始起步,现在在做子系统和产品方面的工作。汽车产业虽然已经被人视为夕阳产业,不过我相信未来衣食住行中的行,汽车仍是实现个人自由的不二工具,愿在汽车电子电气的工程方面耕耘和努力,更愿与同行和感兴趣的朋友分享见解。