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技术讨论|BMW 的 iX 的对标分析

宝马 iX

2022-10-09

作者: 朱玉龙

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

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

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 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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