تعد كيفية بقاء مركبات الطاقة الجديدة في فصل الشتاء واحدة من أكثر القضايا التي تثير قلق أصحاب السيارات، خاصة في المناطق الشمالية ذات درجات الحرارة المنخفضة، حيث يبدو أن تكييف الهواء الدافئ ونطاق الرحلات متناسبان عكسيًا دائمًا. بمجرد حدوث مشكلة في عمر البطارية، تصبح تجربة انتظار المقطورة في الرياح الباردة أكثر صعوبة.
لذلك،ليكسانج أوتواستخدمت حدثًا خاصًا بتكنولوجيا المركبات الشتوية لإظهار استراتيجياتها للتغلب على "الانكماش" في نطاق الرحلات الشتوية.
ومع ذلك، قبل تقديم الإجابة، تناول ليشيانغ أولاً السؤال الأساسي وهو "لماذا يتم تقليل نطاق الإبحار في الشتاء".
وأوضح تانغ هواين، رئيس المنتجات الكهربائية للسيارات في شركة Lixiang Auto، أن التغير في الخواص الفيزيائية للمواد عند درجات الحرارة المنخفضة هو السبب الرئيسي لانخفاض نطاق الرحلات الشتوية. على وجه التحديد، عند درجة -7، تزيد مقاومة دوران الإطارات بنسبة 50% مقارنة بدرجات الحرارة العادية، وتزداد مقاومة الرياح بنسبة 10%، ويصبح زيت التشحيم في نظام القيادة لزجًا، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة بنسبة 2%، وتزداد أيضًا مقاومة سحب الفرجار والمحامل بنسبة 50٪.
لحل مشكلة زيادة استهلاك الطاقة الناجمة عن هذه العوامل، ركزت شركة Lixiang Auto على تحسين نظام الإدارة الحرارية والبطاريات لتعزيز نطاق الرحلات الشتوية.
الخطوة الأولى هي تحسين كفاءة مكيف الهواء ونظام الإدارة الحرارية. الحل التقليدي هو استخدام الحرارة المهدرة للمحرك الكهربائي للتدفئة، لكن الحرارة المهدرة للمحرك الكهربائي سوف تمر عبر البطارية عند نقلها إلى المقصورة لتسخينها. إذا كانت طاقة البطارية عالية، سيحدث استهلاك غير ضروري للطاقة.
الحل الذي تقدمه شركة Lixiang Auto هو إضافة خيار لتجاوز البطارية في دائرة نظام الإدارة الحرارية، مما يسمح للمحرك الكهربائي بتسخين المقصورة مباشرة. وهذا لا يؤدي إلى تسريع عملية الإحماء فحسب، بل يوفر أيضًا حوالي 12% من استهلاك الطاقة.
بالإضافة إلى ذلك، قامت شركة Lixiang Auto بإعادة تصميم مكونات نظام الإدارة الحرارية. قدم تانغ Huayin أن وحدة الإدارة الحرارية المتكاملة للليكسانج ميجايدمج 16 مكونًا وظيفيًا رئيسيًا مثل المضخات والصمامات والمبادلات الحرارية. ومن خلال تقليل عدد المكونات وتقصير طول خط الأنابيب بمقدار 4.7 متر، يتم تقليل فقد الحرارة من خط الأنابيب بنسبة 8%.
ثانيًا، بعد تشغيل مكيف الهواء في السيارة، يصطدم الهواء الدافئ والرطب بالزجاج البارد، مما يؤدي إلى تشكل الضباب عليه. الحل الشائع هو تشغيل الدورة الخارجية لمكيف الهواء وإدخال هواء جاف وبارد من خارج السيارة لإزالة الضباب، لكن إضافة هواء بارد إضافي يزيد من استهلاك مكيف الهواء للطاقة.
لمعالجة هذه المشكلة، اقترحت شركة Lixiang Auto حل "صندوق تكييف الهواء ذو الطبقة المزدوجة". يقوم صندوق تكييف الهواء ذو الطبقة المزدوجة بإدخال كمية مناسبة من الهواء الخارجي إلى الطبقة العليا من هيكل مدخل مكيف الهواء، وتوزيعه في المساحة العلوية لمنع تكون الضباب مع السماح للركاب باستنشاق الهواء النقي. يتم توزيع الهواء الدافئ للدوران الداخلي في الجزء السفلي من المقصورة، مما يحافظ على دفء القدمين مع طاقة أقل. إلى جانب أجهزة الاستشعار المختلفة مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة وثاني أكسيد الكربون، طورت Lixiang Auto خوارزمية تحكم أكثر ذكاءً، والتي يمكنها زيادة نسبة الهواء الداخلي المنتشر إلى أكثر من 70% مع ضمان عدم وجود ضباب وتوفير كبير في الطاقة. على سبيل المثال، في ظل ظروف العمل القياسية البالغة -7 درجة CLTC، يقلل صندوق تكييف الهواء مزدوج الطبقة من استهلاك الطاقة بمقدار 57 وات، وهو ما يترجم إلى زيادة في نطاق الإبحار بمقدار 3.6 كم.
السبب الرئيسي لاستنفاد طاقة البطارية في فصل الشتاء هو انخفاض النشاط الكهروكيميائي لبطاريات الليثيوم أيون عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة التفريغ الذاتي، وانخفاض كفاءة تفريغ البطارية، وارتفاع استهلاك الطاقة داخل البطارية. وفي الوقت نفسه، تنخفض أيضًا سعة طاقة البطارية. لا يقتصر الأمر على أنها قد تفشل في دعم القيادة العادية في ظل انخفاض الطاقة، ولكنها تتطلب أيضًا طاقة إضافية لتسخين البطارية.
البطارية المثبتة حاليا فيليكسانج ميجاهي بطارية Kirin 5C، التي تم تطويرها بشكل مشترك بواسطة Lixiang Auto وCATL. تم تحسين طاقة البطارية من خلال تحسين المقاومة الداخلية لخلية البطارية وتعزيز تبديد الحرارة لحزمة البطارية.
ووفقا لتانغ هواين، يمكن تقليل المقاومة الداخلية لبطارية Lixiang MEGA بنسبة 40% في درجة حرارة الغرفة، وبنسبة 30% في ظروف درجات الحرارة المنخفضة، مما يزيد من قدرة الطاقة بنسبة 30%.
على عكس MEGA الجديدليكسيانغ L6وهي مجهزة ببطاريات ليثيوم فوسفات الحديد. المشكلة الرئيسية في بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد هي تقدير الطاقة غير الدقيق. الحل الشائع في الصناعة هو توصية المستخدمين بشحن البطارية بانتظام للمعايرة، لكن هذا لا يحل بشكل أساسي مشكلة تقدير الطاقة غير الدقيق.
لمعالجة هذه المشكلة، قامت Lixiang Auto بشكل مستقل بتطوير خوارزمية إعادة بناء المسار التكيفي ATR، والتي تم تطبيقها لأول مرة على Lixiang L6 الجديد. تتيح هذه الخوارزمية إمكانية المعايرة التلقائية للطاقة بناءً على مسار الشحن والتفريغ أثناء الاستخدام اليومي للمالك للسيارة. حتى لو كان المستخدم غير راضٍ عن الشحن لفترة طويلة أو كان يقود سيارته بالوقود فقط، فيمكن الاحتفاظ بخطأ تقدير الطاقة في حدود 3% إلى 5%، وهو أفضل بنسبة تزيد عن 50% من معايير الصناعة.
علاوة على ذلك، فإن بيئة درجة الحرارة المنخفضة في الشتاء تضعف قدرة تفريغ البطارية، ويبدأ موسع النطاق في العمل قبل الأوان عندما تكون الطاقة المتبقية عالية، مما يؤدي إلى تقليل عدد الكيلومترات المقطوعة للقيادة الكهربائية النقية، وهو ما كان يمثل دائمًا مشكلة لأصحاب مركبات الطاقة الجديدة. ولمعالجة هذه المشكلة، أطلقت شركة Lixiang Auto خوارزمية التحكم في الطاقة APC المطورة ذاتيًا. من خلال نموذج التنبؤ بجهد البطارية عالي الدقة، فإنه يتيح التنبؤ على مستوى المللي ثانية بالسعة القصوى للبطارية في ظل ظروف العمل المستقبلية، مما يزيد من إطلاق الطاقة ضمن حدود السلامة.
صرح Tang Huayin أنه باستخدام خوارزمية APC، زادت الطاقة القصوى لبطارية Lixiang L6 في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة بأكثر من 30%، كما زادت طاقة التفريغ قبل تنشيط موسع النطاق بأكثر من 12%.