CA6 12 7URE3 1纯电动客车总体设计

2013-08-22刘力楠黄俊杰

客车技术与研究 2013年5期

刘力楠，孙红，黄俊杰

（一汽客车（大连）有限公司，辽宁大连 116600）

随着石油资源[1]短缺及大气污染的加剧，国家及地方政府对以清洁能源为动力的汽车研发与生产的鼓励政策力度也越来越大，同时，电动车辆及相关技术的日臻完善，也为纯电动客车的发展创造出了良好的内外部环境[2-3]。基于以上情况，经过市场调研分析，我们开发了CA6127URE31纯电动大型客车。

1 纯电动动力系统技术方案

1.1 动力电池组布置方案

动力电池组是由电池单元串联组成电池模块，再由电池模块串联组成整车的动力电池组系统。电池单体经过模块化封装后嵌入标准化动力电池箱，电池箱具备防水、防尘、防火的功能，支持快速更换[4]。动力电池箱由内、外箱体两部分组成，外箱体固定在车架上，内箱体通过外箱体内部滚轮支撑并由电磁锁锁止固定在外箱上。本车电池箱有大小两种规格，其中大箱6箱、小箱4箱。小电池箱安装在前轮后下部，大箱安装在后轮后下部，见图1。为了便于快换装置的机械手快速更换电池，要尽可能加大侧舱门开启角度，侧舱门开启角度≥173°。

1.2 动力传动系统技术方案

采用额定功率为130 kW，峰值功率为170 kW的高效永磁同步电机作为整车的动力驱动装置。为了满足运行时爬坡度和最高车速的需求，采用具有自动换档功能的三档变速器，自动换档功能由整车控制器协调AMT控制单元和电机控制器共同完成[5]。动力传动系统方案如图2所示。

1.3 能源供给系统技术方案

采用高能量密度的锰酸锂离子电池[6]作为能量储备和供给装置，电池容量为360 Ah，额定电压为384 V。为了满足运营需求，对电池采用分箱设计的方法，以满足两种能量补充方式：直接利用地面充电机对车上电池进行充电，时间较长；利用快换装置更换车上电池，时间较短。同时，为了能够实时监测电池状态，每箱装配一块电池状态监测模块。该监测模块通过CAN总线连入整车通信网络，可以实时将电池的信息发送给整车控制器和仪表，提高整车的安全性和运行状态。

1.4 辅助电系统设计方案

采用电动油泵实现助力转向，采用电动空气压缩机为整车提供压缩空气。油泵电机和气泵电机所需电源由逆变器提供。该设计方案实现远距离传动，降低了对安装位置的要求。整车通电后通过高压动力电池经过DCDC为低压电源供电，以保证控制系统的正常工作。

2 整车总体及技术方案

2.1 底盘的选择

采用一汽客车专用底盘CA6120CRE21，前桥承载达到6.5 t，后桥承载达到11.5 t，较好地满足12 m城市客车大容量超载的需要。加宽型前桥的采用使前部通道较正常车辆加宽50 mm，真正实现大容量的要求，方便乘员上下车辆。前后盘式制动器，制动稳定性好。前2后4空气悬架设计，大大提升整车乘坐的舒适性。

2.2 车身技术方案

整车外造型采用曾获得2009年北京车展“最佳公交车奖”的CA6125SH9系列造型方案，整车方基调、小圆角与大圆弧相结合，造型设计以流线、曲面为主，降低风阻，外观简洁、流畅、圆润，动感与优雅兼并。车身骨架采用异型管及薄板冲压件组焊而成，具有强度高、重量轻的优点，前后围蒙皮及保险杠采用玻璃钢，前风窗采用夹层玻璃，后风档及侧窗采用钢化玻璃，侧窗粘贴式窗中窗结构，提高了整车的美观性和密封性[7]。实车外形如图3所示。

2.3 内饰技术方案

前后顶造型采用棱线分明的几何元素简单堆积而成，与整体内饰协调统一。为增加美感，通过色彩进行区分，加强变化。采用黑色有机玻璃嵌在前顶检修门处，与前顶其他区域的色彩对照，形成鲜明的对比。为增加观赏性，在后顶上方安装一款装饰灯，灯光选蓝色光，凸显高科技氛围。通道选用铝合金成型件[8]，设计为可开启结构，方便线束及空调管路的检修。为增加美观，还采用注塑广告灯箱这一新结构，通过广告灯箱的设置，大大增强了风道的可读性。分别见图4和图5。