讲创新故事,做创新达人|赵春阳:创新之路,你我同行

2023-05-26 18:52:01 来源:北京工程师学会服务号


(资料图)

创新之路,你我同行

2014年12月,赵春阳加入北京新能源汽车股份有限公司,至今参与多个车载电源自主研发项目的开发工作。完成了北汽新能源首台车载双向电源的自主开发,并搭载了EX5量产车型上使用。期间也牵头编制了《电动汽车用车载充电机》国家标准的起草的工作。在负责车载电源产品自主开发工作期间,他主要担任车载双向充电机项目的硬件开发负责人,负责全自主开发的硬件设计及开发调试工作。

团队开发一共6位人员,硬件设计2人,软件设计3人,测试人员1人。经历了500多个日夜,团队完成了产品的车载双向充电机的C样开发。在关键器件上赵春阳及团队采用了碳化硅材料的半导体,使得产品的效率达到95%的最优性能。在硬件电路的拓扑选型上赵春阳及团队分别分析了磁集成式和板集成式两种技术路线,最终选择了板集成的路线,实现了模块功率密度达到4.1kW/L,指标行业领先状态。

在车载充电机开发的过程中,赵春阳也在牵头制定第一个车载充电机的国家标准。相比产品开发,赵春阳在国家标准制定的投入更是下了极大的功夫,因为标准代表行业的产品状态和技术趋势,并且也需要体现出北汽公司在该领域上的发言权。赵春阳为市场上各类车载充电机产品提供了设计及试验依据,标准中规范了产品各类特性及指标,保障了车载电源产品在市场上的质量及性能表现,为消费者提供了安全、可靠的整车充电系统。

在编制车载充电机的标准时,赵春阳和团队制定了一个目标,该标准要具有创新性。经过了数次熬夜的讨论和分析,赵春阳及团队一共提出了三个创新点。

首先是提出车载充电机平均效率的概念,考虑到车载充电机在实际使用过程中,输出电压是由低到高的变化(动力电池SOC 0~100%的电压值),充电机在此输出电压范围内都要额定功率输出,所以引入了平均效率测试方法的概念是更符合实际使用场景。

其次是提出了能效分级的概念。效率是车载充电机的重要指标项,效率的提高有助于能耗的减少,为客户节省电费。但效率由于车载充电机的原理设计、器件成本和器件体积等均相关,所以本标准以现有的技术状态,客观的规定能效分级的要求。针对车载充电机效率的要求,进行了行业技术水平调研,现阶段技术现状,绝大多数厂家的车载充电机额定效率均不小于92%。然而效率与成本相关,一些经济型车普遍使用成本较低,效率要求不高的车载充电机,而高性能车型对整车能耗要求较高,所以对充电机效率要求也较高。用唯一的效率要求指标不能反应所有需求,也不利于行业的发展。据标准工作组调查,效率相差2%,成本差异在50元左右。在第四次标准起草工作组讨论会上,参会企业中主机厂和车载充电机生产企业均对能效分级方案发表观点,均表示赞同目前标准中的能效分级方式,并讨论确定了相应的分级指标和测试方法。

最后是该标准首次提出了对车载充电机逆变输出的技术要求和测试方法。近两年新能源汽车行业内提出了车辆对外放电的功能,是通过车载充电机将动力电池的高压直流实现反向逆变输出220V交流电。车辆输出的交流电可以为用户户外用电设备供电(V2L功能,车对负责供电),也可以用于为其他新能源车辆充电补电(V2V功能,车对车供电)。由于车辆对外输出的电能与家庭用电的规格相同,用户可以使用该电为家用电器供电,所以对该电的质量和安全要求很高。针对用户的使用场景,总结出9项要求,包括:输出电压精度、输出频率精度、输出负载动态响应、输出电压波形畸变率、输出直流分量、逆变效率、空载损耗、输出带非阻性负载能力、交流输出过载能力。近两年新能源汽车行业内提出了车辆对外放电的功能,是通过车载充电机将动力电池的高压直流实现反向逆变输出220V交流电。车辆输出的交流电可以为用户户外用电设备供电(V2L功能,车对负责供电),也可以用于为其他新能源车辆充电补电(V2V功能,车对车供电)。以上逆变功能也推动了车载充电机技术升级和相关标准的规范约束。

经过了2年的时间,共计6次外部标准工作组讨论会和12次内部讨论会,电动汽车用车载充电机的国家标准终于在2020年12月完成了报批,于2021年8月完成了发布。

创新,就是在平凡中实现不平凡。赵春阳表示,企业发展的动力在于创新,在于所有人员的共同努力,岗位创新不分你我,因为处处是创新之地,人人是创新之人!

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