朱鶴（安徽安凱汽車股份有限公司，合肥230051）

HFF6680GEVB純電動(dòng)微循環(huán)客車的開發(fā)

朱鶴
（安徽安凱汽車股份有限公司，合肥230051）

簡要介紹HFF6680GEVB純電動(dòng)微循環(huán)客車的運(yùn)營模式、設(shè)計(jì)理念、技術(shù)方案及整車動(dòng)力總成和性能參數(shù)。該車能夠有效解決社區(qū)內(nèi)的短途交通通行問題。

微循環(huán)客車；純電動(dòng)；HFF6680GEVB；仿真分析

隨著城市與交通規(guī)劃的不斷升級，快速互聯(lián)等多種公共交通方式成為公交轉(zhuǎn)型升級的核心?！白詈笠还铩薄獜纳鐓^(qū)到公交站、地鐵站的那段不遠(yuǎn)不近的路程，成為市民公交出行的難點(diǎn)。HFF6680GEVB純電動(dòng)微循環(huán)客車正是響應(yīng)這種市場需求而開發(fā)。它能夠很好地解決社區(qū)內(nèi)的交通通行問題，而且純電動(dòng)客車更加節(jié)能環(huán)保，整車運(yùn)行平穩(wěn)，無發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，尾氣零排放，對改善城市環(huán)境和空氣質(zhì)量有顯著作用［1］。

1　整車概況

1.1整車造型及設(shè)計(jì)理念

在整車造型設(shè)計(jì)上，更多地考慮在小區(qū)和老城區(qū)使用，車型較?。辉O(shè)計(jì)風(fēng)格采用萌系開朗的外形，使整車外觀更有親和力（見圖1）。采用超短前、后懸，窄體車身的理念，提高車輛在市區(qū)的通過性。采用加長軸距的設(shè)計(jì)，最大限度增加乘客空間。采用一級踏步及車身中部雙開門的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)乘客快速上下車，方便換乘分流。整車內(nèi)部凈高達(dá)到2 400mm左右（站立區(qū)），超大側(cè)窗的設(shè)計(jì)讓乘客坐姿擁有110°、站姿擁有130°廣角視野，使乘客有寬闊、舒適的視覺感受。更多地關(guān)注特殊人群的使用，讓老人、小孩、殘疾人員均可無障礙地乘坐［2］。

1.2動(dòng)力系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

動(dòng)力系統(tǒng)主要由整車控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)構(gòu)成，采用中央電機(jī)直驅(qū)方式（見圖2）［3］。整車控制系統(tǒng)主要完成整車控制與能源管理顯示兩部分功能，擔(dān)負(fù)著采集整車的各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行信息并進(jìn)行監(jiān)控和診斷，建立通信，將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和車載能源管理系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系起來，完成整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)總成的控制功能。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)車的核心動(dòng)力源，等同于燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器系統(tǒng)。駕駛員向整車控制器發(fā)送操作指令后，電機(jī)控制器立即接收整車控制器的指令，實(shí)現(xiàn)整車的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。車載能源系統(tǒng)相當(dāng)于燃油汽車的汽油或柴油，其主要任務(wù)是為整車提供電能。輔助系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向泵、打氣泵、DC-DC等［4］。

1.3主要技術(shù)參數(shù)

該車主要技術(shù)參數(shù)：長×寬×高6 805mm×2 280 mm×3 120mm，最高車速69 km/h，軸距4 000mm，前/后輪距1 830mm/1 674mm，前/后懸1 000mm/1 805 mm，接近角/離去角19°/12°，最小轉(zhuǎn)彎直徑17m，整備質(zhì)量/最大總質(zhì)量6 560 kg/9 000 kg，0～50 km/h加速時(shí)間13.7 s，最大爬坡度17.5%。

1.4底盤主要配置

采用全承載車身與底盤，提高整車的被動(dòng)安全性。車架采用現(xiàn)有成熟的后橫置平臺結(jié)構(gòu)，歷經(jīng)市場充分驗(yàn)證，可靠性高。通過CAE分析優(yōu)化，確保車架強(qiáng)度、剛度，同時(shí)基于經(jīng)驗(yàn)積累及CAE分析進(jìn)行輕量化工作［5］。前橋采用獨(dú)立懸架，后橋采用空氣懸架，大大提高整車的舒適性。前獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，傳遞給車身的沖擊載荷小，舒適性更為優(yōu)異；左、右車輪單獨(dú)跳動(dòng)，相互影響小，有效減小車身的傾斜和振動(dòng)?？諝鈶壹艿姆蔷€性彈性特性具有各載荷狀態(tài)下偏頻、車身高度保持不變、車輛平順性好和乘坐舒適等特點(diǎn)。前后65 cm氣壓盤式制動(dòng)器，散熱性能好，熱穩(wěn)定性好，制動(dòng)系統(tǒng)可靠，安全性高。針對電動(dòng)車電池較重，并且重量大部分施加于后軸的特點(diǎn)，專門開發(fā)7 t后橋，其承載能力強(qiáng)，能夠充分滿足公交工況的使用要求［6］。

2　高壓系統(tǒng)技術(shù)方案

2.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用高效率永磁同步電機(jī)直驅(qū)模式，電機(jī)額定功率115 kW，峰值扭矩1 000N·m。電機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、效率高、高可靠性和耐久性等特點(diǎn)。電機(jī)及電機(jī)控制器散熱方式采用水冷，散熱效率高，可以有效提高電機(jī)壽命［7］。

2.2動(dòng)力電池設(shè)計(jì)

考慮到微循環(huán)客車的特殊用途為主要地鐵口或小區(qū)間的接駁，路程比較近，次數(shù)相對頻繁。因此，該車選用具有快充能力的多元復(fù)合鋰電池。它具備4C高倍率快速充電能力，能在15min內(nèi)完成純電動(dòng)客車100%充電。白天運(yùn)營中可依據(jù)需要快速補(bǔ)電，夜間回廠后可利用電網(wǎng)波谷電慢充，實(shí)現(xiàn)峰谷電合理利用［8］。采用的多元復(fù)合鋰電池的主要技術(shù)參數(shù)：標(biāo)稱總壓575 V；電壓405～672 V；總能量41.4 kW·h（23±2℃，1/3C）；電池組總?cè)萘俊?2 Ah（23±2℃，1/3C）；單體電芯電壓及容量3.55/9 V/Ah；組合方式為8并162串；工作環(huán)境溫度-10～+55℃（3C）（充電時(shí)），-25～+55℃（放電時(shí)）；儲存溫度-10～45℃；工作環(huán)境相對濕度0%～95%；最高充電電壓672 V；最低放電電壓405 V；最大連續(xù)充電/放電電流250A/250A；重量（包括托架）730 kg。

考慮到整車的安全性與電池箱裝配的便利性，動(dòng)力電池箱設(shè)計(jì)采用滑槽式安裝，使電池箱具備快速脫離功能。

3　整車仿真分析

3.1整車模型的搭建

使用Cruise搭建的整車模型如圖3所示。Cruise是針對汽車整車及部件性能的仿真軟件，可以用于車輛的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放性能的仿真，利用其模塊化的建模理念可以直觀和便捷地搭建不同布置結(jié)構(gòu)的車輛模型［9］。

3.2仿真結(jié)果及分析

根據(jù)純電動(dòng)汽車仿真的要求，選擇和編輯相應(yīng)的任務(wù)及工況，設(shè)置合適的仿真步長和精度進(jìn)行仿真計(jì)算。設(shè)定的計(jì)算任務(wù)：在任務(wù)ConstantDrive中，仿真最高速度和加速性能；在任務(wù)Climbing Performance中，仿真最大爬坡度；在任務(wù)Cycle Run中，仿真續(xù)駛里程。運(yùn)行Cruise，得到仿真結(jié)果如下［10］：

1）整車動(dòng)力性能。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3 000 r/min時(shí)，最高車速為81 km/h，0～50 km/h加速時(shí)間13.7s。

2）最大爬坡度。汽車爬坡性能是汽車動(dòng)力性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，通過仿真結(jié)果得知該車的最大爬坡度達(dá)17.5%，完全滿足城市公交的爬坡性能。

3）續(xù)駛里程。電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程是指電動(dòng)汽車的動(dòng)力鋰電池以充滿狀態(tài)開始到規(guī)定的SOC下限值所走過的里程，它是電動(dòng)汽車重要的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)。本模型以60 km/h勻速行駛工況、不開空調(diào)、電池SOC剩余10%為仿真條件，得到本車?yán)m(xù)駛里程在70 km左右。

4　結(jié)束語

純電動(dòng)微循環(huán)車的出現(xiàn)，解決了城市公交“最后一公里”的問題。該車具有噪聲低、零排放、兼容快充慢充等充電方式的優(yōu)點(diǎn)。此款車型目前已在北京批量運(yùn)營，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，相信以后會有更廣闊的市場前景。

［1］陳清泉.現(xiàn)代電動(dòng)汽車技術(shù)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2002.

［2］劉力楠，孫紅，黃俊杰.CA6127URE31純電動(dòng)客車總體設(shè)計(jì)［J］.客車技術(shù)與研究，2013，35（5）：18-19.

［3］Mehrdad Ehsni，Yim in Gao，Sebastien E.Gay，AliEmadi.現(xiàn)代電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池車-基本原理、理論和設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［4］李興虎.電動(dòng)汽車概論［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2005.

［5］劉權(quán).CAE技術(shù)在校車覆蓋件拉延模設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.客車技術(shù)與研究，2013，35（3）：37-39.

［6］霍新強(qiáng).SWB6106EV8純電動(dòng)客車總體設(shè)計(jì)與分析［J］.客車技術(shù)與研究，2014，36（3）：26-29.

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

［8］仝瑞軍，張志國，張泱淵.一種新型純電動(dòng)城市客車鋰電池組的PACK及管理［J］.客車技術(shù)與研究，2013，35（6）：35-37.

［9］汪斌，李崢，彭紅濤，等.CRUISE軟件在混合動(dòng)力汽車性能仿真中的應(yīng)用［J］.汽車科技，2007，（5）：38-40.

［10］敬紹勤，梁寧.汽車動(dòng)力性計(jì)算的解析法［J］.四川輕化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，（2）：21-26.

修改稿日期：2015-02-12

Developmentof HFF6680GEVBPure Electric M icrocirculation Bus

Zhu He
（AnhuiAnkaiAutomobile Co.，Ltd，Hefei230051，China）

The authorbriefly introduces the operatingmode，design idea，technicalscheme and the vehicle powertrain and performance parameters of HFF6680GEVB pure electric microcirculation buswhich can effectively solve theproblem ofshort trafficwithin the community.

microcirculation bus；pureelectric；HFF6680GEVB；simulation analysis

U469.7；U 462.2+1

B

1006-3331（2015）04-0014-03

朱鶴（1987-），男，主要負(fù)責(zé)新能源汽車高壓系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)工作。