江安東

（陜西歐舒特汽車股份有限公司，陜西 西安 710119）

SX6120GDSHEVN增程式電動客車方案概述

江安東

（陜西歐舒特汽車股份有限公司，陜西 西安 710119）

介紹SX6120GDSHEVN增程式電動客車方案。介紹方案布置過程中的難點。

增城式電動客車；ESC角位移傳感器；電機(jī)冷卻系統(tǒng)

: Extended Range Electric Vehicle；working principle；Layout scheme

CLC NO.: U469.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)04-18-02

1、背景

隨著國家對環(huán)境問題的日益重視，新能源汽車產(chǎn)品尤其是新能源客車產(chǎn)品取得了長足的發(fā)展，《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》，明確了我國節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的技術(shù)路線和主要目標(biāo)，以純電驅(qū)動為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向[3]，然而純電動客車的驅(qū)動電池的重量非常大，一味地追求電池總?cè)萘?，無疑會增加整車購買成本并增大整車的整備質(zhì)量。為了降低整車的購買成本并使電動客車的續(xù)駛里程有明顯增加，我公司開發(fā)了SX6120GDSHEVN增程式電動客車。

2、增程式電動客車概況

2.1 增程式電動客車原理圖

根據(jù)不同城市公交系統(tǒng)千變?nèi)f化的運營環(huán)境，插電增程式可靈活變換二種工作模式：

1）純電驅(qū)動模式，停車時由外接電源充電，當(dāng)電池SOC大于35%時為純電驅(qū)動模式可實現(xiàn)零排放、零油耗。

2）增程驅(qū)動模式，在行駛過程中電池SOC小于35%或剩余電量不足于支持車輛到達(dá)目的地時啟動增程驅(qū)動模式，APU開始工作，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電量根據(jù)工況分別用于輪邊電機(jī)驅(qū)動或者給動力電池充電。在該過程中發(fā)動機(jī)一直處于最佳工作狀態(tài)以降低油耗、排放。

2.2 增程式電動客車主要性能參數(shù)及配置

表1 增程式電動客車主要性能參數(shù)

底盤配置前7.5T門式前軸、后自主開發(fā)13T輪邊電機(jī)驅(qū)動盤式后橋[1]，前2后4空氣懸掛系統(tǒng)，YC4D120N-50國V排放的天然氣發(fā)動機(jī)，600Nm ISG電機(jī)，180Ah大容量鋰離子動力電池，ZF臥式布置方向機(jī)、高可靠性的帶助力的電動轉(zhuǎn)向油泵，交流感應(yīng)風(fēng)冷式電動空氣壓縮機(jī)，大承載小輪徑的275/70R22.5子午線輪胎，22.5*8.25鋁合金輪輞能有效減小簧下質(zhì)量提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。

整車采用小圓角方基調(diào)的經(jīng)典城市客車造型，高強(qiáng)度全承載式車身骨架提高整車的使用壽命，冷暖一體式電動空調(diào)。

3、增程式電動客車布置方案及技術(shù)難點

3.1 增程式電動客車布置方案

我公司開發(fā)的SX6120GDSHEVN增程式電動客車為全低通道布置，增城器布置于驅(qū)動橋后，相比傳統(tǒng)NG車增加的動力電池箱主要放置于前輪左右輪包處及增城器艙上方空間，24V DC-DC、DC-AC、高壓配電柜、動力電池BMS箱、整車控制器等布置于增城器上方電器艙內(nèi)，具體布置方案見圖2。

3.2 增程式電動客車方案技術(shù)難點

（1）驅(qū)動后橋采用輪邊電機(jī)驅(qū)動無差速器系統(tǒng)，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向時后輪拖地，不利于車輛轉(zhuǎn)向[8]。為解決此問題需在轉(zhuǎn)向管柱上集成ESC角位移傳感器來采集車輛轉(zhuǎn)角參數(shù)，通過整車控制器計算調(diào)整驅(qū)動橋左右輪輪邊電機(jī)轉(zhuǎn)速實現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向。

由于方向管柱存在轉(zhuǎn)向空行程，所以需要經(jīng)過大量的試驗來修正左右驅(qū)動輪的差速系數(shù)。

（2）SX6120GDSHEVN增程式電動客車左驅(qū)動輪輪邊電機(jī)及控制器、右驅(qū)動輪輪邊電機(jī)及控制器、ISG發(fā)電機(jī)及其控制器、增程器用YC4D120N-50發(fā)動機(jī)等需要采用水冷冷卻。由于發(fā)動機(jī)進(jìn)水口溫度要求較高故將發(fā)動機(jī)單獨冷卻，左驅(qū)動輪輪邊電機(jī)及控制器、右驅(qū)動輪輪邊電機(jī)及控制器、ISG發(fā)電機(jī)及其控制器等采用一套冷卻系統(tǒng)，其中電機(jī)冷卻系統(tǒng)如圖4所示。

（3）SX6120GDSHEVN增程式電動客車動力電池系統(tǒng)選用CA180FⅠ磷酸亞鐵鋰單體電池聯(lián)接成組，依據(jù)電源系統(tǒng)的整體架構(gòu)，共需 168 支 CA180FⅠ單體電池，采用1P168S 的連接形式系統(tǒng)共包含 14 套單包電源系統(tǒng)及 1套高壓箱，每箱電池重約90Kg，分別布置于前橋左右輪包處及發(fā)動機(jī)上方電器艙內(nèi)， 電池箱布局如圖 2 所示，由于單箱電池重量較重故需考慮電池箱維修及更換時的方便性，故采取在電池箱箱體前后兩面均設(shè)彈簧拉手，箱底配置滾輪機(jī)構(gòu)[5]。如圖 5 所示。

4、結(jié)束語

根據(jù)國家節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)，純電動無疑是未來新能源汽車發(fā)展的方向，但現(xiàn)階段受制于動力電池技術(shù)、制造成本及壽命等因素,使純電動客車成本居高不下，增程式客車的出現(xiàn)，恰恰彌補(bǔ)了這個缺陷[6]。我公司開發(fā)的SX6120GDSHEVN增程式電動客車目前樣車已經(jīng)完成新能源客車試驗檢測，各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求。

[1]劉惟信.汽車設(shè)計（第1版）【M】.北京：清華大學(xué)出版社，2001.7.

[2]陳清泉，孫逢春.現(xiàn)代電動汽車技術(shù)【M】.北京：北京理工大學(xué)出版社，2002.

[3]國務(wù)院.節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）國發(fā)〔2012〕22號[EB/OL].中國政府網(wǎng)，2012-07-09.（2012-07-09）[2012-07-21].http://www.gov.cn/zwgk/2012-07/09/content_2179032.htm

[4]代國玉.KLQ6129GQEV2純電動客車總體設(shè)計[J].客車技術(shù)與研究，2012,34（6）：21-23.

[5]李亞妮，周保成.HFF6127G03EV純電動客車整車開發(fā)[J].客車技術(shù)與研究，2014,36（1）：13-15.

[6]梁瓊璞.淺談我國混合動力客車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].人民公交，2012，（2）：96-98.

[7]GB 7258-2012，機(jī)動車安全運行技術(shù)條件[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[8]余志生. 汽車?yán)碚摚ǖ?版）【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006:3-5.

SX6120GDSHEVN electric vehicle program by program overview

Jiang Andong
（Eurostar Shaanxi Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710119）

Introduction SX6120GDSHEVN Extended Range Electric Vehicle program。Describes the difficulty of the course layout program.

U469.1

A

1671-7988(2015)04-18-02

江安東，助理工程師，就職于陜西歐舒特汽車股份有限公司，主要研究方向為客車整車設(shè)計。