劉力楠，孫 紅，黃俊杰

（一汽客車（大連）有限公司，遼寧 大連 116600）

隨著石油資源[1]短缺及大氣污染的加劇，國家及地方政府對以清潔能源為動力的汽車研發(fā)與生產(chǎn)的鼓勵政策力度也越來越大，同時，電動車輛及相關(guān)技術(shù)的日臻完善，也為純電動客車的發(fā)展創(chuàng)造出了良好的內(nèi)外部環(huán)境[2-3]?；谝陨锨闆r，經(jīng)過市場調(diào)研分析，我們開發(fā)了CA6127URE31純電動大型客車。

1 純電動動力系統(tǒng)技術(shù)方案

1.1 動力電池組布置方案

動力電池組是由電池單元串聯(lián)組成電池模塊，再由電池模塊串聯(lián)組成整車的動力電池組系統(tǒng)。電池單體經(jīng)過模塊化封裝后嵌入標(biāo)準(zhǔn)化動力電池箱，電池箱具備防水、防塵、防火的功能，支持快速更換[4]。動力電池箱由內(nèi)、外箱體兩部分組成，外箱體固定在車架上，內(nèi)箱體通過外箱體內(nèi)部滾輪支撐并由電磁鎖鎖止固定在外箱上。本車電池箱有大小兩種規(guī)格，其中大箱6箱、小箱4箱。小電池箱安裝在前輪后下部，大箱安裝在后輪后下部，見圖1。為了便于快換裝置的機(jī)械手快速更換電池，要盡可能加大側(cè)艙門開啟角度，側(cè)艙門開啟角度≥173°。

1.2 動力傳動系統(tǒng)技術(shù)方案

采用額定功率為130 kW，峰值功率為170 kW的高效永磁同步電機(jī)作為整車的動力驅(qū)動裝置。為了滿足運行時爬坡度和最高車速的需求，采用具有自動換檔功能的三檔變速器，自動換檔功能由整車控制器協(xié)調(diào)AMT控制單元和電機(jī)控制器共同完成[5]。動力傳動系統(tǒng)方案如圖2所示。

1.3 能源供給系統(tǒng)技術(shù)方案

采用高能量密度的錳酸鋰離子電池[6]作為能量儲備和供給裝置，電池容量為360 Ah，額定電壓為384 V。為了滿足運營需求，對電池采用分箱設(shè)計的方法，以滿足兩種能量補充方式：直接利用地面充電機(jī)對車上電池進(jìn)行充電，時間較長；利用快換裝置更換車上電池，時間較短。同時，為了能夠?qū)崟r監(jiān)測電池狀態(tài)，每箱裝配一塊電池狀態(tài)監(jiān)測模塊。該監(jiān)測模塊通過CAN總線連入整車通信網(wǎng)絡(luò)，可以實時將電池的信息發(fā)送給整車控制器和儀表，提高整車的安全性和運行狀態(tài)。

1.4 輔助電系統(tǒng)設(shè)計方案

采用電動油泵實現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向，采用電動空氣壓縮機(jī)為整車提供壓縮空氣。油泵電機(jī)和氣泵電機(jī)所需電源由逆變器提供。該設(shè)計方案實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動，降低了對安裝位置的要求。整車通電后通過高壓動力電池經(jīng)過DCDC為低壓電源供電，以保證控制系統(tǒng)的正常工作。

2 整車總體及技術(shù)方案

2.1 底盤的選擇

采用一汽客車專用底盤CA6120CRE21，前橋承載達(dá)到6.5 t，后橋承載達(dá)到11.5 t，較好地滿足12 m城市客車大容量超載的需要。加寬型前橋的采用使前部通道較正常車輛加寬50 mm，真正實現(xiàn)大容量的要求，方便乘員上下車輛。前后盤式制動器，制動穩(wěn)定性好。前2后4空氣懸架設(shè)計，大大提升整車乘坐的舒適性。

2.2 車身技術(shù)方案

整車外造型采用曾獲得2009年北京車展“最佳公交車獎”的CA6125SH9系列造型方案，整車方基調(diào)、小圓角與大圓弧相結(jié)合，造型設(shè)計以流線、曲面為主，降低風(fēng)阻，外觀簡潔、流暢、圓潤，動感與優(yōu)雅兼并。車身骨架采用異型管及薄板沖壓件組焊而成，具有強(qiáng)度高、重量輕的優(yōu)點，前后圍蒙皮及保險杠采用玻璃鋼，前風(fēng)窗采用夾層玻璃，后風(fēng)檔及側(cè)窗采用鋼化玻璃，側(cè)窗粘貼式窗中窗結(jié)構(gòu)，提高了整車的美觀性和密封性[7]。實車外形如圖3所示。

2.3 內(nèi)飾技術(shù)方案

前后頂造型采用棱線分明的幾何元素簡單堆積而成，與整體內(nèi)飾協(xié)調(diào)統(tǒng)一。為增加美感，通過色彩進(jìn)行區(qū)分，加強(qiáng)變化。采用黑色有機(jī)玻璃嵌在前頂檢修門處，與前頂其他區(qū)域的色彩對照，形成鮮明的對比。為增加觀賞性，在后頂上方安裝一款裝飾燈，燈光選藍(lán)色光，凸顯高科技氛圍。通道選用鋁合金成型件[8]，設(shè)計為可開啟結(jié)構(gòu)，方便線束及空調(diào)管路的檢修。為增加美觀，還采用注塑廣告燈箱這一新結(jié)構(gòu)，通過廣告燈箱的設(shè)置，大大增強(qiáng)了風(fēng)道的可讀性。分別見圖4和圖5。

2.4 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)方案

采用分布式實時控制方式實現(xiàn)整車控制，采用高速CAN總線構(gòu)建整車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，通過CAN總線傳輸可以節(jié)約線束、實現(xiàn)信息共享和易于系統(tǒng)擴(kuò)展等優(yōu)點。采用專門開發(fā)的CAN總線儀表來顯示整車各個部件的狀態(tài)信息，各個模塊通過CAN總線[9]按照通信協(xié)議進(jìn)行信息傳達(dá)和交互。

2.5 整車主要技術(shù)參數(shù)

整車主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 整車主要技術(shù)參數(shù)

3 結(jié)束語

CA6127URE31電動車零排放、無污染，能源消耗低，整車具有較好的動力性能，起動力矩大、效率高、電池續(xù)駛里程長[10]，工作安全可靠，已經(jīng)批量生產(chǎn)，并得到用戶的認(rèn)可，顯示出了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1]朱俏武，戴能紅，蔣廣元，等.ISG并聯(lián)混合動力汽車的優(yōu)化控制研究[J].客車技術(shù)與研究，2011，33（2）：6-9.

[2]孫逢春，張承寧，祝嘉光.電動汽車-21世紀(jì)的重要交通工具[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1997.

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

[4]范宗武，王波，林偉.電動客車動力電池的裝配容量與整車輕量化的關(guān)系[J].客車技術(shù)與研究，2012，34（4）：23-25.

[5]林程，王硯生，孟祥峰.奧運純電動大客車技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2008.

[6]徐本祥.NPS6120BEV純電動客車動力系統(tǒng)管理及控制策略設(shè)計[J].客車技術(shù)與研究，2011，33（2）：36-38.

[7]齊波，王紅剛.ZJ6120CHEV混聯(lián)式混合動力城市客車總體設(shè)計[J].客車技術(shù)與研究，2012，34（4）：30-35.

[8]沈海燕，蔣季偉.SWB6129FC燃料電池電動客車總體設(shè)計[J].客車技術(shù)與研究，2011，33（2）：33-35.

[9]謝芳，李愛明，俞一彪.基于CAN總線的客車車身控制系統(tǒng)可配置模塊設(shè)計[J].客車技術(shù)與研究，2011，33（5）：10-12.

[10]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.