充電功率vs充電速度：Audi說明構成較高充電性能的主要因素

編輯： Bear 2020-04-29 17:50:40 發布於專題報導

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Audi推出e-tron和e-tron Sportback，使電動車長途駕駛得以實現，部分原因是在同級競爭對手中獨一無二的充電曲線。長途駕駛的適用性可受益於高充電速度，因為在大部分充電過程中，最高可提供150 kW的充電功率。這使得能夠對鋰電池進行複雜的熱管理。然而，為了評估電動車的日常實用性，多數人可能都只注意到最大充電功率，但其實還應考慮充電速度。

電動車的大多數充電過程通常發生在家里或工作場所。所以時間因素在這裡不太會被考量。相反，在長途旅行中，每一分鐘都很重要，快速充電就至關重要。因此，許多電動車主都以電動車的最大充電功率來評估充電特性。

但真實電汽物理現象是，如果涉及快速充電，則充電功率值僅會有限地使用。整個充電過程中的高充電速度(kWh/min)對於較短的充電時間至關重要。換句話說，必須在盡可能長的時間內保持提供高的充電功率。具有充電連續輸出表現的e-tron系列車型正好具有這一特性。

充電速度比充電功率更有意義

在當前競爭激烈的環境中，即使市場上已有更高動力輸出的電動車型，Audi e-tron仍以高性能充電能力佔有一席之地。其區別在於細節：HPC快速充電(高功率充電)在充電端子上提供最大可能功率輸出的能力，可能是必要的前提條件，但並不是關鍵因素。

至少在大部分充電過程中，電池部分的高電流消耗同樣重要。但是，如果在相對較短的時間內以最大功率充電，就需要儘早降低功率，整體的充電速度也會跟著同時降低。

因此，得益於理想的充電曲線可長時間提供最大輸出，因此充電速度是實現理想充電性能時更為重要的標準，並且最終可確保在充電端子處的充電時間較短。除平均電消耗外，它還取決於在定義的時間段內(例如，十分鐘內)平均可以充電多少，也是一個「適合用做長途旅行電動車」重要的指標。

充電曲線才是最重要的

在充電曲線方面，e-tron 55發揮了以上所述概念的優勢：輸出功率為150 kW的HPC充電曲線，由於其連續性的平原輸出而在較高水平充電訴求脫穎而出。在理想條件下，在智能電池管理降低電流之前，系統會以最大輸出的閾值在5~70％的充電狀態下充電。

從充電曲線圖來看，大約在接近15分鐘時發生「死亡交叉」而有相同的累積電量；15分鐘前則較低於競爭對手，但整體的100%全充電速度卻是比較快的。

與其他概念的主要不同之處在於，其他電動車系統為了這短暫十分鐘的快充，通常在充電功率「峰值」時僅有短時間達到其相當高功率的全部輸出，然後在達到70%閾值之前會大幅降低其功率。在日常工作中，這意味著e-tron有基本非常均衡的充電優勢：在大約110公里的行駛範圍中，理想情況下充電的花費不到10分鐘，而大約30分鐘後， e-tron 55還可達到80%。即使需要更長的時間達到100%，但也共只需45分鐘而已。這項充電的優勢還須依賴優異的冷卻機制。

借助先進的熱管理，充電速度更快

e-tron 55鋰電池的總容量為95 kWh(淨值為86.5 kWh)，並設計有較長的使用壽命。其精心設計的熱管理系統構成了平衡性能和耐用性的基礎。液冷設計可確保即使在高應力水平或低溫下，電池溫度也可保持在25至35攝氏度的最佳範圍內。在四個冷卻液迴路中，總共40米的冷卻管線中約循環使用22升冷卻液。在150 kW的直流電快速充電過程中，冷的冷卻液可帶走由於電池內電阻所引起的熱量。冷卻系統的核心是由擠壓型鋁合金製成的，這些型材已從下方固定在電池系統上。

新開發的導熱粘合劑將冷卻單元連接到電池盒，間隙填充物則在外殼和放置在其中的電池模組之間形成接觸。這種填充劑是一種導熱凝膠，可填充每個電池模組下方的外殼空間。凝膠均勻地將電池產生的廢熱通過電池盒傳遞給冷卻液。元件和裝有冷卻液的電池單元在空間上的分隔，也提高了整個系統的安全性。這種精心設計的另一個積極的作用是在發生碰撞時具有很高的彈性，也對安全性提供了貢獻。