Taycan的12V锂电池影响到了行车安全

原创汽车电子设计 2021-05-27 07:30

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最近有一个很特别的事情，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

NHTSA报告的原文：The Office of Defects Investigation (ODI) has received nine complaints from vehicle owners and a few field reports alleging a loss of motive power while in motion at any speed without warning to the driver. The complaints and reports involve Model Year (MY) 2020 – 2021 Porsche Taycan vehicles. The Taycan is an 800-volt battery electric vehicle with an auxiliary 12V battery. A loss of charge in the 12V battery may deactivate the entire electrical system and prevent the vehicle from operation. All complaints allege that loss of motive power occurred without warning and error messages about a battery fault displayed during or after the vehicle stalled. Six complaints allege an inability to restart the vehicle once they lose motive power.

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，如下图所示按照我们正常的逻辑理解，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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