01-06 BYD Seal 08 EV: як працюють електропривід, батарея та рекуперація

У BYD Seal 08 EV немає двигуна внутрішнього згоряння, паливної системи та звичної коробки передач. Енергія зберігається в тяговій батареї, електроніка керує її подачею, а один або два електромотори створюють тягу на колесах. Під час уповільнення частина цього процесу може працювати у зворотному напрямку: електромотор створює гальмівний момент і повертає частину енергії до батареї. Власникові важливо знати назви вузлів і розуміти, як вони працюють. Чому дві машини з однаковою батареєю мають різний запас ходу? Через що при майже повній батареї рекуперація може слабшати? Чому взимку автомобіль витрачає більше енергії? І як може статися, що тяговий акумулятор заряджений, а автомобіль усе одно не реагує на ключ? Саме ці зв’язки важливо розуміти, щоб показники на екрані та зміни в поведінці Seal 08 EV не здавалися несправністю. [S015, S020, S025, S095]

Чому BYD Seal 08 EV має один або два електромотори і що це змінює для водія?

У двох задньопривідних версіях Seal 08 EV тягу створює один електромотор на задній осі. 775 km Premium має пікову потужність 255 кВт і момент 500 Н·м. У 905 km Flagship використовується потужніший задній мотор на 320 кВт і 500 Н·м. Обидва вони є синхронними електродвигунами з постійними магнітами. 785 km AWD Flagship має вже два тягові двигуни. Ззаду залишається 320-кіловатний синхронний мотор з постійними магнітами, а спереду встановлено асинхронний електродвигун потужністю до 190 кВт. Разом два електромотори можуть розвивати 510 кВт і 810 Н·м. Саме поява другого двигуна перетворює автомобіль із задньопривідного на повнопривідний.

В одномоторному автомобілі тягу на дорогу передає задня вісь. У AWD електроніка має можливість використовувати ще й передній мотор. Завдяки цьому верхня версія значно швидше прискорюється: заявлені 3,3 с до 100 км/год проти 4,9 с у 905 km Flagship і 5,2 с у 775 km Premium. Але другий мотор не створює тягу сам по собі. Він живиться від тягового акумулятора. Тому повний привід дає автомобілю більший потенціал тяги та потужності, але водночас зменшує запас ходу. Це добре видно на двох старших версіях: 905 RWD і 785 AWD мають батарею однакової ємності 92,093 кВт·год, але заявлений CLTC-пробіг у них різний — 905 і 785 км відповідно. [S015, S025, S095]

Як енергія з тягової батареї потрапляє до коліс?

Тягова батарея зберігає електричну енергію, але безпосередньо колесами вона не керує. Коли водій натискає акселератор, електроніка визначає необхідну тягу та керує живленням тягового електродвигуна. Мотор перетворює електричну енергію на механічне обертання, яке через одноступеневий передавальний механізм передається до ведучих коліс. Тому водій не відчуває звичних для автомобіля з багатоступеневою коробкою перемикань між першою, другою чи третьою передачею. Передавальний механізм електроприводу не перемикає передачі залежно від швидкості. Тяга змінюється через керування електромотором.

У задньопривідних версіях цей ланцюг закінчується на задній осі. У AWD система додатково має передній тяговий мотор і може використовувати обидві осі. Водієві не потрібно вручну «вмикати другий двигун» під час кожного розгону: роботою електричної частини керує бортовий комп’ютер. Це також пояснює, чому показник потужності може різко змінюватися навіть при невеликій зміні положення акселератора. Електромотор здатний дуже швидко змінювати момент, а отже й кількість енергії, яку в конкретну мить потрібно взяти з батареї. [S025, S095]

Що таке Blade Battery у Seal 08 EV і що на практиці означає її ємність?

У Seal 08 EV використовується літій-залізо-фосфатна тягова батарея Blade Battery другого покоління. Вона знаходиться під підлогою автомобіля та є основним запасом енергії для руху. У 775 km Premium встановлена батарея на 76,744 кВт·год. Версії 905 km Flagship і 785 km AWD Flagship отримали більшу батарею — 92,093 кВт·год. Кіловат-години в цьому випадку показують запас енергії, а не потужність автомобіля. Потужність електромотора в кіловатах показує, наскільки інтенсивно силова система здатна працювати в певний момент. Ємність батареї в кВт·год характеризує кількість енергії, якою автомобіль може розпоряджатися.

Тому більша батарея за інших однакових умов дає більше енергії для поїздки, але сама по собі не гарантує найбільшого пробігу. Найкращий приклад — дві версії з однаковими 92,093 кВт·год. Задньопривідна 905 km Flagship має заявлені 905 км CLTC, а двомоторна 785 km AWD Flagship — 785 км. Запас енергії однаковий, але конфігурація приводу, маса автомобіля та енергоспоживання різняться. Батарея не працює однаково за будь-якого заряду та температури. BYD попереджає, що при низькому SOC може зменшуватися прискорення. При високому заряді може слабшати рекуперація. За дуже високої або низької температури може погіршуватися здатність батареї віддавати та приймати енергію. Це захисна логіка системи, а не обов’язково ознака несправності. [S015, S020, S025, S046, S095]

Чому реальний запас ходу відрізняється від заявленого і постійно змінюється?

Цифри 775, 905 і 785 км у назвах EV-версій — це значення, отримані за циклом CLTC — China Light-Duty Vehicle Test Cycle — Китайський випробувальний цикл для легкових автомобілів. Вони дозволяють порівнювати автомобілі в однакових стандартизованих умовах, але не означають, що машина за будь-якої погоди, швидкості та стилю їзди проїде саме таку відстань. У керівництві BYD прямо перелічує фактори, від яких залежить фактичний пробіг. Часті розгони та гальмування скорочують його порівняно з рівномірним рухом. На високій швидкості запас ходу буде меншим, ніж при спокійнішому русі. Нерівні дороги та затяжні підйоми потребують більше енергії, ніж рівна суха дорога. Холод зменшує доступну енергію батареї. Робота кондиціонера та інших потужних споживачів також забирає частину запасу. Через це два власники однакового Seal 08 EV можуть отримувати помітно різні результати без будь-якої несправності автомобіля.

Електромобілю не потрібно витрачати енергію на роботу двигуна на холостому ходу, тому повільний міський рух не є найгіршим режимом. Натомість тривалий швидкісний рух потребує постійної високої потужності для подолання опору руху. Саме тому поїздка автомагістраллю та спокійна міська експлуатація можуть дати дуже різний пробіг з однакового заряду. BYD зазначає, що під час експлуатації ємність батареї поступово зменшується. Тому порівнювати запас ходу нового автомобіля з машиною після тривалого використання коректно лише з урахуванням стану батареї, температури та умов поїздки. [S015, S095]

Що показує панель приладів про заряд, запас ходу, потужність і рекуперацію?

На ілюстрації панелі приладів одразу видно кілька показників, які власник використовує для контролю енергетичної системи. Індикатор заряду батареї показує залишок енергії у відсотках. На наведеному зображенні — 80%. Відсоток не говорить, скільки кілометрів автомобіль гарантовано проїде. Для цього поряд відображається розрахунковий залишковий пробіг. У Seal 08 EV передбачено два способи його розрахунку. За замовчуванням використовується стандартний режим — значення базується на результаті стандартизованого комплексного циклу. Є й динамічний режим, у якому автомобіль розраховує прогноз за доступною енергією батареї та поточним середнім енергоспоживанням.

Саме динамічний прогноз краще реагує на те, що відбувається з машиною зараз. BYD зазначає, що він враховує попереднє енергоспоживання, роботу кліматичної системи, вибраний режим руху — наприклад Eco, Comfort або Sport — і звички водія. Через це після повної зарядки цифра на екрані може бути не однаковою кожного разу. Праворуч на ілюстрації розташований індикатор потужності. Він потрібний не для оцінки максимальної паспортної потужності автомобіля, а для відображення того, наскільки активно силова система працює в конкретну мить. При різкому розгоні потреба в потужності зростає, при спокійному русі — падає.

Окремо панель показує вибраний режим рекуперації. На ілюстрації встановлено стандартний режим. Це важливо, тому що два автомобілі з однаковим зарядом батареї можуть по-різному реагувати на відпускання акселератора лише через різне налаштування рекуперації. Тому відсоток батареї, прогноз пробігу, поточна потужність і режим рекуперації не варто сприймати як чотири незалежні цифри. Разом вони показують запас енергії, прогноз того, наскільки її вистачить, інтенсивність її використання зараз і характер повернення енергії під час уповільнення. [S095]

Що відбувається з енергією, коли водій відпускає акселератор або натискає гальмо?

Електромотор може не лише витрачати електричну енергію для обертання коліс. Під час уповільнення він здатний створювати зворотний момент і повертати частину енергії руху назад до тягової батареї. Саме це BYD називає рекуперацією енергії. У керівництві розділені два сценарії. Перший — рекуперація під час руху накатом. Коли автомобіль їде в положенні D і водій достатньо відпускає акселератор, електромотор створює зворотний момент. Машина починає сповільнюватися без обов’язкового натискання гальма, а частина енергії повертається до батареї. Другий — рекуперація під час гальмування. Під час відпускання акселератора й натискання педалі гальма система спочатку намагається сповільнити автомобіль електромотором. Якщо можливостей моторної рекуперації недостатньо, підключається гідравлічна гальмівна система, щоб автомобіль отримав потрібне водієві уповільнення.

Тому натискання педалі гальма в електромобілі не обов’язково означає, що від першої ж миті всю роботу виконують лише колодки й диски. Система може одночасно сповільнювати автомобіль і повертати енергію. Але рекуперація не повертає всю енергію, раніше витрачену на розгін. Частина її неминуче втрачається під час перетворень і через опори руху. Саме тому безпричинно розганятися сильніше лише заради того, щоб потім «повернути» енергію рекуперацією, не має сенсу. BYD окремо рекомендує уникати зайвих розгонів та уповільнень. [S095]

Як працює рекуперація і чим стандартний режим відрізняється від посиленого?

На ілюстрації показана штатна кнопка вибору інтенсивності рекуперації. У Seal 08 EV передбачені два основні рівні: стандартний і посилений. Те саме налаштування можна змінювати через центральний екран у розділі параметрів руху. Різниця між ними проявляється насамперед тоді, коли водій відпускає акселератор. У стандартному режимі мотор створює слабший зворотний момент. Після відпускання акселератора автомобіль сповільнюється слабше й довше рухається накатом.

Посилений режим створює більший зворотний момент. Після відпускання акселератора машина швидше сповільнюється. Але водій може регулювати інтенсивність уповільнення педаллю акселератора, не переходячи одразу до гальма. Це не означає, що посилений режим завжди економічніший. Кількість реально поверненої енергії залежить від самого сценарію руху, швидкості, стану батареї та того, наскільки сильно автомобіль доводиться сповільнювати. Якщо водій постійно сильно розганяється, а потім інтенсивно рекуперує, втрат усе одно буде більше, ніж при рівномірнішому русі.

Тому вибір режиму залежить від потрібної інтенсивності уповільнення після відпускання акселератора. У щільному міському русі рекуперації може бути недостатньо для потрібного уповільнення, тому водій за потреби поєднує її зі звичайним гальмуванням. На дорозі, де потрібен тривалий плавний накат, стандартний рівень менше сповільнює автомобіль після відпускання акселератора. Виробник дозволяє вибирати інтенсивність відповідно до бажаного відчуття уповільнення. Вибране налаштування запам’ятовується. Після вимкнення автомобіля і наступного ввімкнення система зберігає останній встановлений режим. BYD також окремо попереджає не займатися зміною інтенсивності рекуперації під час руху, якщо це відволікає від дороги. Тобто кнопка та меню існують для налаштування характеру автомобіля, а не для постійного перемикання режимів у кожній ситуації. [S095]

Чи може рекуперація замінити звичайне гальмування?

Ні. Рекуперація є частиною процесу уповільнення, але вона не замінює штатну гальмівну систему. Це видно навіть з алгоритму, описаного самим BYD. При натисканні гальма автомобіль за відповідних умов спочатку використовує електромотор для рекуперативного уповільнення. Якщо цього недостатньо для інтенсивності гальмування, яку задав водій, система підключає гідравлічні гальма. При високому рівні заряду здатність батареї приймати додаткову енергію обмежена. BYD прямо попереджає, що в такому стані ефективність рекуперації зменшується. Аналогічно на роботу батареї впливає температура.

Тому водієві не потрібно намагатися самому вираховувати, скільки зараз гальмує мотор, а скільки — фрикційні механізми. Педаль гальма задає необхідне уповільнення, а автомобіль уже розподіляє роботу між рекуперацією та звичайною гальмівною системою настільки, наскільки це можливо в конкретних умовах. Звикати до сильного уповільнення після відпускання акселератора як до гарантованої постійної характеристики не варто. За низького SOC або погіршення стану батареї поведінка автомобіля може змінитися. Водій має бути готовим скористатися педаллю гальма. [S095]

Що відбувається з автомобілем, коли заряд тягової батареї стає низьким?

Низький відсоток заряду впливає на запас ходу та можливості силової системи. Для захисту тягової батареї система може обмежувати доступну потужність. BYD прямо вказує, що при низькому заряді може зменшуватися динаміка розгону. Тобто машина ще здатна рухатися, але та сама реакція на акселератор, яку водій отримував із достатнім SOC, може вже бути недоступною. На панелі для цього передбачено окреме попередження про низький заряд тягової батареї. У розділі про заряджання виробник додатково зазначає: коли індикатор SOC переходить у червону зону, батарея наближається до розрядження і автомобіль необхідно зарядити.

Це важливо враховувати під час обгону, руху вгору або перед виїздом на швидкісну дорогу. Залишок заряду не слід оцінювати лише за принципом «цих кілометрів мені має вистачити». При дуже низькому SOC автомобіль може вже не мати того самого запасу тяги, який був при нормальному рівні заряду. Деякі додаткові енергетичні функції також можуть ставати недоступними. Зокрема, керівництво прямо зазначає, що при низькому заряді не може нормально працювати зовнішня віддача електроенергії V2L. Сам принцип і правила використання зовнішнього живлення належать уже до окремої теми заряджання. [S095]

Як холод і спека впливають на батарею, потужність і запас ходу?

У тяговій батареї постійно відбуваються електрохімічні процеси, тому її можливості залежать від температури. BYD прямо зазначає, що і за високої, і за низької температури здатність батареї приймати та віддавати енергію зменшується. Це може позначатися на заряджанні, динаміці та запасі ходу. На холоді доступна кількість енергії зменшується, причому зі зниженням температури цей ефект посилюється. Тому той самий автомобіль із тим самим відсотком SOC взимку може мати менший фактичний пробіг, ніж за помірної температури. Seal 08 EV має систему терморегулювання батареї. У холодних умовах вона може автоматично почати підігрів, щоб забезпечити необхідну віддачу потужності та нормальну роботу батареї. Але сам підігрів теж потребує енергії. Через це на коротких зимових поїздках частка витрат енергії на прогрів може бути відносно великою. BYD попереджає, що це збільшує споживання електроенергії та скорочує запас ходу.

За певних умов батарея може перегріватися, а її здатність віддавати потужність зменшуватися. Серед ситуацій, у яких можливий перегрів, виробник називає, зокрема, тривалий рух у спеку на затяжному підйомі, довгу їзду в режимі «старт-стоп» із частими різкими прискореннями та гальмуваннями, а також тривалу роботу автомобіля без перерви. Якщо температура стає надмірною, на панелі приладів є окремий індикатор перегріву тягової батареї. Постійне його світіння означає, що батарея занадто гаряча і автомобіль потрібно зупинити для охолодження. Якщо попередження блимає, BYD рекомендує негайно безпечно зупинитися та залишити автомобіль. Тому тимчасове падіння потужності в сильний мороз або спеку не слід автоматично сприймати як деградацію батареї. Спочатку потрібно врахувати її температуру та умови, у яких автомобіль працював. [S095]

Навіщо електромобілю окрема низьковольтна батарея і що від неї залежить?

Велика тягова батарея і низьковольтна батарея виконують різні завдання. Тягова потрібна передусім для руху автомобіля. Низьковольтна забезпечує роботу бортових електронних систем, необхідних для того, щоб автомобіль міг «прокинутися», увімкнути керувальні блоки та перейти в робочий стан. Саме тому ситуація «у тяговій батареї ще багато відсотків, але автомобіль не відкривається або не запускається» технічно можлива. Заряд великої батареї сам по собі не означає, що низьковольтна система в цей момент працездатна. У Seal 08 EV низьковольтна батарея має кілька автоматичних станів: нормальний, сон, режим наднизького енергоспоживання та захист від низької напруги. За справної системи водієві не потрібно перемикати їх вручну.

Автомобіль також намагається сам запобігати надмірному розрядженню низьковольтної батареї. Коли машина вимкнена, тягова батарея дозволяє віддавати енергію. Заряд низьковольтної батареї падає нижче визначеного рівня. Функція інтелектуального підзаряджання може автоматично активуватися. Тоді низьковольтна батарея заряджається від тягової. Звідси виникає ситуація, яка без пояснення може здатися дивною. Автомобіль кілька днів стояв, ніхто ним не їздив. Але після повернення, SOC тягової батареї та прогнозований електричний пробіг стали меншими. Керівництво прямо пояснює, що це може бути наслідком автоматичного підзаряджання низьковольтної системи і є нормальною поведінкою.

Якщо ж низьковольтна батарея перейшла в сон, автомобіль може не реагувати на звичайне розблокування. У керівництві передбачене її пробудження тривалим натисканням мікровимикача ручки водійських дверей. Якщо цього вже недостатньо, існує аварійний спосіб живлення через спеціальні точки в передньому відсіку. Детальний порядок таких дій належить до теми аварійних ситуацій. Для повсякденної експлуатації важливо розуміти головне. Тягова та низьковольтна батареї — дві різні системи. Заряд першої не виключає проблем із другою. [S095]