HFF6680GEVB純電動微循環(huán)客車的開發(fā)

朱鶴（安徽安凱汽車股份有限公司，合肥230051）

HFF6680GEVB純電動微循環(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純電動微循環(huán)客車的運營模式、設計理念、技術方案及整車動力總成和性能參數(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；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、地鐵站的那段不遠不近的路程，成為市民公交出行的難點。HFF6680GEVB純電動微循環(huán)客車正是響應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，而且純電動客車更加節(jié)能環(huán)保，整車運行平穩(wěn)，無發(fā)動機噪聲，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整車造型及設計理念

在整車造型設計上，更多地考慮在小區(qū)和老城區(qū)使用，車型較?。辉O計風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。采用加長軸距的設計，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計，實現(xiàn)乘客快速上下車，方便換乘分流。整車內(nèi)部凈高達到2 400mm左右（站立區(qū)），超大側窗的設計讓乘客坐姿擁有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動力系統(tǒng)基本結構

動力系統(tǒng)主要由整車控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)構成，采用中央電機直驅(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，擔負著采集整車的各個子系統(tǒng)的運行信息并進行監(jiān)控和診斷，建立通信，將驅(qū)動系統(tǒng)和車載能源管理系統(tǒng)有機地聯(lián)系起來，完成整個動力系統(tǒng)總成的控制功能。動力驅(qū)動系統(tǒng)是電動車的核心動力源，等同于燃油車的發(fā)動機、變速器系統(tǒng)。駕駛員向整車控制器發(fā)送操作指令后，電機控制器立即接收整車控制器的指令，實現(xiàn)整車的各種運動狀態(tài)。車載能源系統(tǒng)相當于燃油汽車的汽油或柴油，其主要任務是為整車提供電能。輔助系統(tǒng)包括轉向泵、打氣泵、DC-DC等［4］。

1.3主要技術參數(shù)

該車主要技術參數(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，提高整車的被動安全性。車架采用現(xiàn)有成熟的后橫置平臺結構，歷經(jīng)市場充分驗證，可靠性高。通過CAE分析優(yōu)化，確保車架強度、剛度，同時基于經(jīng)驗積累及CAE分析進行輕量化工作［5］。前橋采用獨立懸架，后橋采用空氣懸架，大大提高整車的舒適性。前獨立懸架非簧載質(zhì)量小，傳遞給車身的沖擊載荷小，舒適性更為優(yōu)異；左、右車輪單獨跳動，相互影響小，有效減小車身的傾斜和振動?？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。前后65 cm氣壓盤式制動器，散熱性能好，熱穩(wěn)定性好，制動系統(tǒng)可靠，安全性高。針對電動車電池較重，并且重量大部分施加于后軸的特點，專門開發(fā)7 t后橋，其承載能力強，能夠充分滿足公交工況的使用要求［6］。

2　高壓系統(tǒng)技術方案

2.1驅(qū)動系統(tǒng)設計

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

2.2動力電池設計

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)完成純電動客車100%充電。白天運營中可依據(jù)需要快速補電，夜間回廠后可利用電網(wǎng)波谷電慢充，實現(xiàn)峰谷電合理利用［8］。采用的多元復合鋰電池的主要技術參數(shù)：標稱總壓575 V；電壓405～672 V；總能量41.4 kW·h（23±2℃，1/3C）；電池組總容量≥72 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），-25～+55℃（放電時）；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，動力電池箱設計采用滑槽式安裝，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，可以用于車輛的動力性、燃油經(jīng)濟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構的車輛模型［9］。

3.2仿真結果及分析

根據(jù)純電動汽車仿真的要求，選擇和編輯相應的任務及工況，設置合適的仿真步長和精度進行仿真計算。設定的計算任務：在任務ConstantDrive中，仿真最高速度和加速性能；在任務Climbing Performance中，仿真最大爬坡度；在任務Cycle Run中，仿真續(xù)駛里程。運行Cruise，得到仿真結果如下［10］：

1）整車動力性能。當電機轉速達到3 000 r/min時，最高車速為81 km/h，0～50 km/h加速時間13.7s。

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

3）續(xù)駛里程。電動汽車的續(xù)駛里程是指電動汽車的動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，它是電動汽車重要的經(jīng)濟性能指標。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，得到本車續(xù)駛里程在70 km左右。

4　結束語

純電動微循環(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。此款車型目前已在北京批量運營，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，相信以后會有更廣闊的市場前景。

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

［2］劉力楠，孫紅，黃俊杰.CA6127URE31純電動客車總體設計［J］.客車技術與研究，2013，35（5）：18-19.

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

［4］李興虎.電動汽車概論［M］.北京：北京理工大學出版社，2005.

［5］劉權.CAE技術在校車覆蓋件拉延模設計中的應用［J］.客車技術與研究，2013，35（3）：37-39.

［6］霍新強.SWB6106EV8純電動客車總體設計與分析［J］.客車技術與研究，2014，36（3）：26-29.

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

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

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

［10］敬紹勤，梁寧.汽車動力性計算的解析法［J］.四川輕化工學院學報，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，主要負責新能源汽車高壓系統(tǒng)集成設計工作。