Il modo in cui i veicoli a nuova energia sopravvivono all'inverno è una delle questioni più preoccupanti per i proprietari di auto, soprattutto nelle regioni settentrionali con temperature più basse, dove l'aria condizionata calda e l'autonomia sembrano sempre inversamente proporzionali. Una volta che si verifica un problema con la durata della batteria, l'esperienza di aspettare un rimorchio nel vento freddo diventa ancora più difficile.
Perciò,Lixiang Autoha utilizzato un evento invernale sulla tecnologia dei veicoli per dimostrare le proprie strategie per superare la "riduzione" dell'autonomia di crociera invernale.
Tuttavia, prima di fornire la risposta, Lixiang ha affrontato la domanda fondamentale: "perché l'autonomia in inverno è ridotta".
Tang Huayin, responsabile dei prodotti elettrici per veicoli di Lixiang Auto, ha spiegato che il cambiamento nelle proprietà fisiche dei materiali a basse temperature è la ragione principale della riduzione dell'autonomia invernale. Nello specifico, a -7 gradi, la resistenza al rotolamento dei pneumatici aumenta del 50% rispetto alle temperature normali, la resistenza al vento aumenta del 10%, l'olio lubrificante nel sistema di trasmissione diventa viscoso, con conseguente riduzione del 2% dell'efficienza, inoltre aumenta del 50% la resistenza aerodinamica di pinze e cuscinetti.
Per risolvere il problema dell’aumento del consumo energetico causato da questi fattori, Lixiang Auto si è concentrata sul miglioramento del sistema di gestione termica e delle batterie per aumentare l’autonomia di crociera invernale.
Il primo passo è migliorare l’efficienza del condizionatore e del sistema di gestione termica. La soluzione tradizionale consiste nell’utilizzare il calore di scarto della trazione elettrica per il riscaldamento, ma il calore di scarto della trazione elettrica passerà attraverso la batteria quando verrà trasferito all’abitacolo per riscaldarla. Se la carica della batteria è elevata, si verificherà un consumo energetico non necessario.
La soluzione di Lixiang Auto è quella di aggiungere un'opzione per bypassare la batteria nel circuito del sistema di gestione termica, consentendo alla trazione elettrica di riscaldare direttamente l'abitacolo. Ciò non solo accelera il processo di riscaldamento, ma consente anche di risparmiare circa il 12% sul consumo energetico.
Inoltre, Lixiang Auto ha ridisegnato i componenti del sistema di gestione termica. Tang Huayin ha introdotto che il modulo integrato di gestione termica delLixiang MEGAintegra 16 componenti funzionali principali come pompe, valvole e scambiatori di calore. Riducendo il numero di componenti e accorciando la lunghezza della tubazione di 4,7 metri, la perdita di calore dalla tubazione si riduce dell'8%.
In secondo luogo, dopo aver acceso il condizionatore nell'auto, l'aria calda e umida all'interno incontra il vetro freddo, provocandone l'appannamento. La soluzione comune è attivare la circolazione esterna del condizionatore d'aria e introdurre aria fresca e secca dall'esterno dell'auto per disappannare, ma l'aggiunta di ulteriore aria fredda aumenta il consumo energetico del condizionatore d'aria.
Per risolvere questo problema, Lixiang Auto ha proposto la soluzione della "scatola di climatizzazione a doppio strato". La scatola dell'aria condizionata a doppio strato introduce una quantità adeguata di aria esterna nello strato superiore della struttura di presa dell'aria condizionata, distribuendola nello spazio superiore per evitare l'appannamento e consentendo agli occupanti di respirare aria fresca. L'aria calda della circolazione interna viene distribuita nella parte inferiore della cabina, mantenendo i piedi caldi con meno energia. In combinazione con vari sensori come quelli di temperatura, umidità e anidride carbonica, Lixiang Auto ha sviluppato un algoritmo di controllo più intelligente, che può aumentare la percentuale di aria circolante interna fino a oltre il 70%, garantendo l'assenza di appannamento e offrendo un notevole risparmio energetico. Ad esempio, in condizioni di lavoro standard di -7 gradi CLTC, la scatola dell'aria condizionata a doppio strato riduce il consumo energetico di 57 W, il che si traduce in un aumento dell'autonomia di crociera di 3,6 km.
Il motivo principale dell'esaurimento dell'energia della batteria in inverno è la diminuzione dell'attività elettrochimica delle batterie agli ioni di litio a basse temperature, che porta ad una maggiore resistenza all'autoscarica, una diminuzione dell'efficienza di scarica della batteria e un maggiore consumo di energia all'interno della batteria. Allo stesso tempo diminuisce anche la capacità di alimentazione della batteria. Non solo potrebbe non supportare la guida normale a basso consumo, ma richiede anche energia aggiuntiva per riscaldare la batteria.
La batteria attualmente installata nelLixiang MEGAè la batteria Kirin 5C, sviluppata congiuntamente da Lixiang Auto e CATL. La potenza della batteria viene migliorata ottimizzando la resistenza interna della cella della batteria e migliorando la dissipazione del calore del pacco batteria.
Secondo Tang Huayin, la resistenza interna della batteria Lixiang MEGA può essere ridotta del 40% a temperatura ambiente e del 30% in condizioni di bassa temperatura, aumentando la capacità energetica del 30%.
A differenza del MEGA, il nuovoLixiang L6è dotato di batterie al litio ferro fosfato. Il problema principale con le batterie al litio ferro fosfato è la stima imprecisa della potenza. La soluzione comune nel settore è consigliare agli utenti di caricare regolarmente la batteria per la calibrazione, ma ciò non risolve sostanzialmente il problema della stima imprecisa della potenza.
Per risolvere questo problema, Lixiang Auto ha sviluppato in modo indipendente l’algoritmo di ricostruzione della traiettoria adattiva ATR, che viene applicato per la prima volta al nuovo Lixiang L6. Questo algoritmo consente la calibrazione automatica della potenza in base alla traiettoria di carica e scarica durante l'uso quotidiano dell'auto da parte del proprietario. Anche se l'utente non è soddisfatto della ricarica per un lungo periodo o guida solo con carburante, l'errore di stima della potenza può essere mantenuto tra il 3% e il 5%, ovvero oltre il 50% in più rispetto alla norma del settore.
Inoltre, l’ambiente a bassa temperatura in inverno indebolisce la capacità di scarica della batteria e il range extender si avvia prematuramente quando la potenza rimanente è elevata, con conseguente riduzione del chilometraggio di guida puramente elettrico, che è sempre stato un problema per i proprietari di veicoli a nuova energia. Per risolvere questo problema, Lixiang Auto ha lanciato il suo algoritmo di controllo della potenza APC sviluppato autonomamente. Attraverso un modello di previsione della tensione della batteria ad alta precisione, consente una previsione a livello di millisecondi della capacità massima della batteria in condizioni di lavoro future, massimizzando il rilascio di potenza entro i limiti di sicurezza.
Tang Huayin ha affermato che con l'algoritmo APC, la potenza di picco della batteria del Lixiang L6 in ambienti a bassa temperatura è aumentata di oltre il 30% e anche la potenza di scarica prima dell'attivazione del range extender è aumentata di oltre il 12%.