保时捷Taycan12V锂电池安全解析

摘要
电动汽车大部分的问题,就是12v选了小容量的电池,然后在各种网联功能下亏电,但是能在行驶状态下让车辆动力丢失,还是保时捷这么操作,很匪夷所思。
最近,美国国家公路交通安全管理局(nhtsa)宣布启动调查,对my2020和my2021年款保时捷taycan电动汽车断电潜在问题展开调查。问题主要表现在,taycan在行驶中会没有警示的情况下,突然断电使得系统动力丢失,这是基于美国消费者的9起投诉。
图1 nhtsa发布的调查信息披露
第一部分 nhtsa发布的信息动态
1)nthsa发布的信息
目前根据nhtsa的描述,最怪异的事情,就是12v电池的电量不足,可能是导致整个动力系统失效,车辆突然断电的原因所在。
最危险的事情,在行驶过程中车主在各种行驶状态下,taycan的系统在没有任何警示的情况下突然断电,并且失去动力。在车辆熄火过程中或熄火之后也没有有关电池问题的报错信息,甚至6个案例报道这车重启也解决不了问题。在这个里面,有一定的差异性,会有部分的车主收到报警信息,如下所示。
图2 taycan的仪表盘显示
2)taycan用的是什么电池?
taycan在12v电池,也是用的是磷酸铁锂电池,如下图所示这是有车主买的备件。
图3 taycan的12v电池
花了一些时间做调研以后,我发现这是一枚万向a123在捷克工厂做的电池。采用的是40ah,标称电压为13.2v(可能是2p4s),用双端出tap的方式来做的。
图4 taycan的12v lfp电池
但是这里解释不了最大问题,就是为了lfp电池进入低soc状态以后,800v到12v的dcdc没有正常工作。
如下图所示,按照正常的逻辑理解,即使是12v电池内部的开关把12v断开以后,这个800v=>12v的dcdc也能输出240a的电流,来保证整体的系统处在一个工作的状态。按照目前的情况,极端恶劣的问题是,12v电池没了,这个dcdc也没好好工作,这使得系统直接切断电流。
备注:虽然在用户手册里面是这么写的,但是行驶中出现12v电池自动脱机,这个软件就是有问题了。
图5 taycan用户手册的内容和800=>12v dcdc的材料
根据之前保时捷自己的材料,这个低压的12v能量管理是放在大众网关管理的软件里面实现的,我们大胆猜测有两种可能性。
1)a123做的soc估计,可能在某些情况下出现了偏差,这使得在某些工况下条件下,lfp电芯持续放电触发了自我保护,使得12v电池脱机;
2)这个网关的低压能量管理单元,可能也没管好,由于taycan的ee系统漏电流并不小,这里由于lfp电池存在自放电或者放置一段时间以后,网关控制器得到soc状态就存在很大的偏差。
我觉得只有同时符合这两种情况,才能让taycan开出去以后在马路上切断12v电池,还让dcdc没维持住,甚至没办法再上电。
图6 大众的能量管理单元,都放在了网关控制器里面
小结:电动汽车大部分的问题,就是12v选了小容量的电池,然后在各种网联功能下亏电,但是能在行驶状态下让车辆动力丢失,还是保时捷这么操作,我也觉得很匪夷所思。


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