徐金泉

(金龍聯(lián)合汽車工業(yè)(蘇州)有限公司， 江蘇 蘇州 215026)

目前,電動客車發(fā)展還面臨諸多技術(shù)難題，比如動力電池過于龐大、續(xù)駛里程不足等,在現(xiàn)有的技術(shù)條件下布置盡可能多的動力電池是提高整車?yán)m(xù)駛里程的一種有效途徑。另外，動力電池布置在底部能夠降低整車重心高度、有利于整車軸荷分布，從而提高整車的穩(wěn)定性和安全性。因此，我司推出一款動力電池底部布置的新型純電動客車。

1 主要技術(shù)參數(shù)及電池總體布置

該車是一款動力電池底部布置的純電動客車，其主要技術(shù)參數(shù)如下：驅(qū)動電機(jī)型號為TZ368XSH19；前懸/后懸長為2 230 mm/2 560 mm；整車尺寸(長×寬×高)為10 490 mm×2 480 mm×3 120 mm;總儲存電量為182 kW·h；軸距為6 000 mm；輪胎規(guī)格為275/70R22.5。

圖1所示為該純電動客車動力電池底部布置簡圖。驅(qū)動電機(jī)布置在底架動力模塊內(nèi)側(cè)并用螺栓固定連接，動力電池優(yōu)先布置于底架底層，充分利用整車空間，如果需要增加續(xù)駛里程，可增加額外的動力電池布置于底架后端。圖2所示為傳統(tǒng)的純電動車型動力電池布置方案，理論上后段可以放置更多動力電池，但考慮拆卸方便性、整車穩(wěn)定性以及后橋負(fù)荷過重，不宜超過6箱電池。比較這兩種布置方案，顯然底部布置電池優(yōu)勢更加明顯。

圖1 KLQ6109GAEVN4型動力電池布置示意圖

圖2 傳統(tǒng)純電動客車動力電池布置示意圖

2 電池艙底架中段設(shè)計(jì)

圖3和圖4分別為動力電池布置在后端(傳統(tǒng))和中部(新型)的底架中段結(jié)構(gòu)，均是由方鋼焊接而成的上下兩層桁架式結(jié)構(gòu)，并在兩側(cè)直接與側(cè)圍骨架焊接成全承載式結(jié)構(gòu)[1-2]，以提高整車骨架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度[3-6]。但動力電池布置在后端時(shí)，底架中段不需要電池艙，因此與圖4相比圖3缺少動力電池固定支架,具體結(jié)構(gòu)也有所不同。

圖3 傳統(tǒng)純電動車動力電池底架中段結(jié)構(gòu)

圖4 動力電池布置在中部的新型底架中段結(jié)構(gòu)

本司推出的動力電池中部布置的新型全承載式底架結(jié)構(gòu)具有動力電池安裝與維護(hù)方便等特點(diǎn)。圖5所示為布置動力電池的安裝支架結(jié)構(gòu)，它由若干個(gè)槽鋼及方鋼拼焊組成，槽鋼上分別設(shè)計(jì)有260 mm和400 mm兩組長圓孔，其目的是為了裝配多個(gè)供應(yīng)商提供的不同型號的動力電池，達(dá)到安裝支架通用化的設(shè)計(jì)目的。動力電池的布置由第一至第五橫梁相互隔開。底架中段前端設(shè)計(jì)第一臺階與圖1中的底架前懸臺階高度一致，以便于在臺階下方布置儲氣筒。

整車骨架強(qiáng)度有限元分析表明[7-9]，底架中段上層首尾相連的斜撐可采用較輕30 mm×30 mm×1.5 mm的方鋼。此外，截面橫梁總成斜撐采用40 mm×30 mm×2 mm的方鋼，且斜撐采用“八”字形的結(jié)構(gòu)?！鞍恕弊中谓Y(jié)構(gòu)比“倒八”字形結(jié)構(gòu)更加合理，能夠提高抗扭剛度。

圖5 安裝支架結(jié)構(gòu)圖

圖6為底架中段截面管路布置示意圖，根據(jù)管線路布置原則[10]，為了安全起見，將轉(zhuǎn)向油路硬管布置在最下方，高壓線束布置在最上方。同時(shí)為了避免高低壓信號互相干擾，低壓線與高壓線之間的距離至少為100 mm。由于中部底部動力電池占據(jù)空間較大，因此橫截面中間右側(cè)缺少一根與左側(cè)對稱的立柱，從而也增大了管線的布置空間。另外，為了避免電池艙進(jìn)水，在電池艙側(cè)面和底部均用1 mm的封板密封。其中，電池艙側(cè)面是用鍍鋅板與底架焊接而成；電池艙底部密封結(jié)構(gòu)由兩塊鍍鋅板組成，一塊鍍鋅板與底架方鋼焊接固定，兩塊鍍鋅板之間用M8×25螺栓固定，形成檢修蓋，方便檢修電源。

圖6 底架中段結(jié)構(gòu)示意圖

3 結(jié)束語

本文主要介紹了KLQ6109GAEVN4純電動客車的底架結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)思路是優(yōu)先保證動力電池有足夠的布置空間，并結(jié)合模塊化、通用化設(shè)計(jì)理念。