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陜西通家:電動物流車整車集成及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

時間:2018/1/24 瀏覽量:13067

“我們現(xiàn)在所有的產(chǎn)品都是純電動,已經(jīng)不做燃油車了?!痹?月16日下午舉行的第四屆中國新能源汽車行業(yè)總工技術(shù)峰會上,陜西通家汽車股份有限公司汽車工程研究院常務(wù)副院長李博如是說。

陜西通家從2015年的電牛1號到2016年的電牛2號再到如今的全新一代的電牛系列,包括電牛3號、牛哥車型、冷鏈車型,體現(xiàn)了通家在電動物流車,特別是城市物流領(lǐng)域的思考。他表示,通家致力于實現(xiàn)城市物流車輛的電動化、專用化、輕量化、系列化以及智能化。

一、整車集成及關(guān)鍵技術(shù)

1.整車集成4大方面

在集成方面,通家產(chǎn)品持續(xù)升級?!半娕O盗小毙庐a(chǎn)品增加和優(yōu)化了與整車功能、性能相關(guān)的關(guān)鍵系統(tǒng),包括全新電驅(qū)動系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)、電池及管理系統(tǒng)、輔助三合一高壓配電系統(tǒng)、高壓連接部件和碰撞傳感系統(tǒng)等,大功率部件均采用水冷系統(tǒng),實現(xiàn)可靠熱管理。

首先,電機及驅(qū)動系統(tǒng)。采用小體積、高效率的永磁同步電機;采用智能水冷系統(tǒng),依照大功率部件的熱管理系統(tǒng)需求來智能控制水泵開啟。

其次,主動、被動安全保護。配置碰撞傳感器,多路輸出,碰撞后對人員、車輛實施有效保護,防止碰撞后的二次傷害;行人提醒與駕駛員離開提醒,提升使用安全。

第三,集成式的高壓配電系統(tǒng)。集成式“三合一”,結(jié)構(gòu)緊湊,質(zhì)量輕,節(jié)省布置空間,減少連接線束;大幅度提升高壓系統(tǒng)的EMC特性,提升可靠性。

最后,高壓系統(tǒng)連接部件。線纜端高壓連接器采用快速插拔連接器,帶高壓互鎖;高壓連接器帶HVIL功能;高壓線纜采用帶屏蔽EV線纜,能承載125℃高溫、高電壓、大電流。

2.動力電池及BMS

動力電池和BMS作為四大核心技術(shù)之一,一直備受業(yè)內(nèi)關(guān)注。通家的動力電池和BMS有以下特點:能量密度最高達132Wh/kg;EMC滿足CLASS C嚴酷等級標準;高可靠性的絕緣檢測:采用交流低頻小信號注入;關(guān)鍵數(shù)據(jù)冗余記錄,可靠記錄BMS重要運行狀態(tài)數(shù)據(jù),便于追溯分析電池運行過程;記錄時間不小于30天;高精度的電池荷電狀態(tài)估算:采用數(shù)字化模擬與積分電量的融合方法,SOC估算≤6%、SOE估算≤8%、SOH估算<10%;基于ISO26262功能安全要求,對BMS硬件系統(tǒng)的電氣故障、軟件系統(tǒng)的邏輯故障及軟硬件系統(tǒng)的耦合故障進行在環(huán)(HIL)測試。

3.車身輕量化

目前,是選用鋁合金還是復(fù)合材料,到底哪些材料更經(jīng)濟、快速、可靠地運用到我們的產(chǎn)品上,是業(yè)內(nèi)關(guān)心的問題。通家2018年量產(chǎn)的產(chǎn)品將以白車身剛度為基準進行分析,在性能不變的前提下,對靈敏度校低的鈑金件替換材料牌號,降低厚度,實現(xiàn)白車身減重12.5kg。后續(xù)還會加大鋁合金、復(fù)合材料等材料應(yīng)用,持續(xù)降低白車身重量,進一步提升輕量化目標。

電池箱輕量化方面主要通材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)。材料方面,選擇碳纖維/玻璃纖維等作為增強材料,熱固性環(huán)氧樹脂為基體材料制作復(fù)合材料箱體,采用模壓工藝一體成型。產(chǎn)品重量輕、絕緣性好、強度高,具有良好的耐沖擊性能;結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,復(fù)合材料箱體外部框架一體成型,內(nèi)部隔斷部分通過插接/膠粘連接。

簡而言之,復(fù)合材料在電動汽車上的應(yīng)用特點是比較明顯的,質(zhì)量輕、絕緣性能好,耐火、阻燃等優(yōu)勢,但也面臨著很多瓶頸,如成本比鈑金的高出一些,控制成本將是通家下一步的工作。

二、測評與應(yīng)用

1.整車控制系統(tǒng)

車輛負載模擬:在臺架上檢測和驗證整車各控制系統(tǒng)的功能及性能,并能模擬整車故障,進行故障輸入,實時監(jiān)控整車各參數(shù),驗證整車的控制策略。

整車駕駛模擬:對整車工況進行模擬測試,檢驗車輛全狀態(tài)下各指標參數(shù),控制策略驗證。

軟件在環(huán)測試:通過MIL、SIL、PIL的測試環(huán)節(jié),對于代碼測試和驗證,可以有效避免程序錯誤。

硬件在環(huán)測試:零部件硬件在環(huán)測試,可以對于算法及傳感器采集、輸出信號進行模擬和測試 ;VCU、BMS、T-BOX等零部件都要HIL測試。

“三電”系統(tǒng)標定:采用CCP/XCP協(xié)議,對于關(guān)鍵參數(shù)和曲線,進行在線標定和觀測。

2.碰撞安全

關(guān)鍵部件安全:車輛拆解后對車身關(guān)鍵關(guān)注點進行掃描和定位。對碰撞后的零部件進行拆解分析:碰撞后關(guān)鍵部件基本完好,電池包無單體電池發(fā)生漏液,短路的故障,電壓測試正常。

3.電池管理系統(tǒng)BMS

通家電動物流車BMS測試有:QC/T 897—2011 電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件的測試、電磁兼容性(EMC)測試、CAN通訊的測試和硬件在環(huán)(HIL)測試。

4.EMC測評

整車EMC測評:電磁兼容研究的是電磁波的信號,車輛的電磁兼容性好就是說汽車各個電子系統(tǒng)能夠和平共處。對于電動車來說,電磁兼容性比傳統(tǒng)車挑戰(zhàn)更加嚴峻,因為有高壓的器件包括電機控制器、電機等等,中間有一些開關(guān)器件都會產(chǎn)生很大的諧波和高頻干擾信號。“電牛系列”物流車全部按照要求完成EMC測評。

5.NVH特性

電機NVH優(yōu)化:電牛系列電機與后橋直接連接,并通過控制程序的優(yōu)化,去除逆變電路輸出波形的高頻干擾信號,降低車輛起步和停車抖動;通過改善主減齒輪齒面的粗糙度,降低了車輛行駛中后橋噪聲。

通家未來將在城市物流領(lǐng)域做精做細,打造安全、可靠、高效、環(huán)保的綜合價值平臺,給運營商和客戶提供更多的社會價值。

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