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        關(guān)于増程掛車的工程應(yīng)用研究

        2018-11-16 09:46:00倪紹勇沙文瀚劉琳章友京
        科學(xué)與財(cái)富 2018年28期
        關(guān)鍵詞:增程器純電動(dòng)汽車工程應(yīng)用

        倪紹勇 沙文瀚 劉琳 章友京

        摘 要:本文研究了一種純電動(dòng)汽車加増程掛車的工程應(yīng)用。將増程式電動(dòng)汽車中的增程器和電動(dòng)汽車分離,以增車掛車的形式掛在純電動(dòng)汽車尾部,在日常駕駛中采用純電動(dòng)行駛,在長(zhǎng)途行駛前安裝上増程掛車,以増程式電動(dòng)汽車的形式保證長(zhǎng)途形式的需要。本文提出了一種増程掛車的工程應(yīng)用方案,并介紹了增車掛車應(yīng)用系統(tǒng)中的各個(gè)模塊所需的適應(yīng)性變更。

        關(guān)鍵詞:純電動(dòng)汽車;增程器;増程掛車;程式電動(dòng)汽車;工程應(yīng)用

        1 増程掛車的介紹

        眾所周知,純電動(dòng)汽車受動(dòng)力電池比能量較小、價(jià)格高、充電時(shí)間長(zhǎng)等因素的影響,續(xù)駛里程不能滿足遠(yuǎn)距離出行的需要,但經(jīng)過近幾年發(fā)展,足以滿足市區(qū)內(nèi)日常出行的需求。 在純電動(dòng)汽車上加裝一套由 “內(nèi)燃機(jī)+發(fā)電機(jī) ”組成的車載發(fā)電機(jī)組,即增程式電動(dòng)汽車,雖解決了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短的 “里程焦慮”,但對(duì)大部分客戶而言,純電行駛足以滿足大部分日常出行需要,利用增程器發(fā)電延長(zhǎng)續(xù)航里程的情況較少,性價(jià)比相對(duì)較低。

        本論文研究的一種増程掛車,將增程器以掛車的形式獨(dú)立于純電動(dòng)汽車,在高速路口、城市間重要交通樞紐設(shè)置増程掛車租賃點(diǎn)。日常市區(qū)行駛時(shí),純電動(dòng)汽車采用純電動(dòng)方式行駛;在需要長(zhǎng)途行駛時(shí),在増程掛車租賃點(diǎn)租賃増程掛車,將搭載整車器的増程掛車車身與純電動(dòng)車身連接并固定,將純電動(dòng)車身和増程掛車車身組裝成臨時(shí)的增程式電動(dòng)汽車,滿足長(zhǎng)途行駛的需要;結(jié)束長(zhǎng)途行駛時(shí),斷開整車掛車與純電動(dòng)車身的連接,恢復(fù)日常的純電動(dòng)汽車狀態(tài)。

        2.増程掛車的結(jié)構(gòu)說明

        掛載増程掛車的電動(dòng)汽車主要由純電動(dòng)汽車、増程掛車、高壓插件、低壓插件及機(jī)械連接固定裝置組成。

        作為可掛載増程掛車的純電動(dòng)汽車,純電動(dòng)車身本身需包含了純電動(dòng)汽車的所有裝置,包括與増程掛車相關(guān)的包括車輛控制器VCU、動(dòng)力電池及其控制器BMS、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器MCU、高壓配電盒PDU;為増程掛車應(yīng)用的需要,需新增固定連接裝置、高壓插件(母頭)和低壓插件(母頭)及其高低壓線束。

        増程掛車包括車身輔助控制器(ACM)、底盤、車身、車燈、車輪、高低壓插件(甩線)、油箱、懸置裝置及增程器,増程器由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECU)以及發(fā)電機(jī)控制器(GCU)組成;高低壓插件的公頭配合線束,可與固定在純電動(dòng)車身上的母頭連接,實(shí)現(xiàn)能量流動(dòng)和信號(hào)傳輸;輔助控制器輔助増程掛車實(shí)現(xiàn)各種燈光的控制以及信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)。

        3.増程掛車工程應(yīng)用的技術(shù)說明

        對(duì)于增車掛車的應(yīng)用,増程掛車的設(shè)計(jì)需滿足以下要求:(1)提高純電動(dòng)汽車的制動(dòng)能力;(2)増程掛車與純電動(dòng)車身的連接需保證絕對(duì)可靠,且必須為機(jī)械剛性連接、保證強(qiáng)度;(3)増程掛車的安裝和拆卸需簡(jiǎn)單便捷;(4)増程掛車的寬度不大于純電動(dòng)車身;(5)増程掛車的長(zhǎng)度盡可能短;(6)純電動(dòng)車身與増程掛車連接后的間距盡可能?。唬?)増程掛車可便捷地利用相應(yīng)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸;

        對(duì)于可掛載増程掛車的純電動(dòng)汽車,車輛在硬件上需預(yù)留與增車掛車的連接空間和固定裝置,保證增車掛車的連接穩(wěn)固和安全,新增能量傳輸所需高壓插件和高壓線束,新增信號(hào)傳輸所需的低壓插件和低壓線束;在控制系統(tǒng)的軟件上需進(jìn)行適應(yīng)性更改,保證加上増程掛車后,增車掛車可給純電動(dòng)汽車的電池充電,滿足車輛長(zhǎng)途行駛。具體為:(1)加大相應(yīng)制動(dòng)行程下的液壓制動(dòng)力;(2)車身后端新增固定位置的高壓插件和低壓插件接口(均為母頭);(3)車身后端新增與增程掛車機(jī)械固定的結(jié)構(gòu);(4)純電動(dòng)車中的從高壓配電盒新增高壓線束到高壓插件;(5)純電動(dòng)車中新增30電、15電、地線和CAN線到低壓插件;(6)新增對(duì)高壓插件的環(huán)路互鎖及增程掛車電器模塊的網(wǎng)絡(luò)通訊診斷;(7)新增増程駕駛模式以及增程器的控制系統(tǒng);(8)提高純電動(dòng)車低壓供電模塊的功率。

        對(duì)于増程掛車,增程掛車端包括車身輔助控制器(ACM)、底盤、車身、車燈、車輪、高低壓插件(甩線)、油箱、懸置裝置及增程器,增程器包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、ECU、GCU及內(nèi)部控制需要的線束和傳感器。需保證以下要求:(1)增程掛車的車身和純電車身應(yīng)當(dāng)可穩(wěn)定、便捷地連接固定,便于拆卸;(2)新增甩線的高壓線束(公頭)和低壓插件(公頭),長(zhǎng)度合適且保證防水和絕緣等級(jí);(3)增程掛車的增程器新增ECU、GCU、ACM需要的30電線束、15電線束、地線和CAN線到低壓插件(公頭);(4)增程掛車新增車身輔助控制器,接收純電車端車身控制器發(fā)送的燈光信號(hào),以點(diǎn)亮増程掛車上的燈光。(5)純電動(dòng)車身端的整車控制器通過低壓插件控制增程器進(jìn)行發(fā)電工作;(6)所有控制器的電源和弱電信號(hào)均通過低壓插件來源于純電動(dòng)車,増程掛車本身不附帶任何電源或能量存儲(chǔ)裝置。

        4.結(jié)論

        在増程掛車工程應(yīng)用方面的研究,主要可分為以下幾個(gè)方面:

        (1)在結(jié)構(gòu)和框架方面

        a)將増程器系統(tǒng)附加車身、底盤、燈光等模塊,以掛車的形式掛在純電動(dòng)汽車尾部;

        b)純電動(dòng)車車身和増程掛車通過機(jī)械剛性連接保證行駛的安全性,并在連接空間、連接強(qiáng)度、掛車尺寸、安裝、拆卸和運(yùn)輸方面做出特定要求;

        c)對(duì)純電動(dòng)車的外部結(jié)構(gòu)和軟硬件做適應(yīng)性變更,以滿足純電動(dòng)模式駕駛和増程模式駕駛。

        (2)在工程應(yīng)用的技術(shù)方面

        a)純電動(dòng)車身與増程掛車通過機(jī)械的剛性連接后,采用高壓插件的形式傳輸動(dòng)力電能,采用低壓插件的形式進(jìn)行信號(hào)整理、分配和傳輸,并規(guī)定了高、低壓插件的類型和接線方式。

        b)對(duì)與増程掛車端,對(duì)増程掛車上的控制模塊做出合理化建議,增程器的工作通過純電動(dòng)車端的整車控制器完成,燈光的控制通過増程掛車本身附加的輔助控制器完成,并規(guī)定了控制器的工作電源、信號(hào)來源、通訊方式和線束。

        c)對(duì)于純電動(dòng)車端,在車輛和掛車機(jī)械連接的外部結(jié)構(gòu)上、控制器的軟硬件、高低壓線束、液壓制動(dòng)方面做適應(yīng)性變更,以滿足純電動(dòng)模式駕駛和増程模式駕駛。

        作者簡(jiǎn)介:

        倪紹勇,性別:男,身份證號(hào)為420300197204062550,奇瑞新能源汽車技術(shù)有限公司,副總經(jīng)理兼研究院院長(zhǎng),職稱:汽車高級(jí)工程師。

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