精心打造纯电动物流车,长安V5三电系统解析

原标题:精心打造纯电动物流车,长安V5三电系统解析

1 长安V5整体概况介绍

纯电动物流车在纯电动汽车的发展普及过程中具有明显的优势。纯电动物流车型通常用于城市内部间的物件派送,对车辆续驶里程的要求较高,载重量大。长安V5纯电动物流车专为城市物流设计具有大空间、高载重的特点。

V5纯电动物流车由重庆长安跨越车辆有限公司和上海精虹科技有限公司联合开发,从设计到生产的每个环节,在产品品质保障上秉持着高标准自我要求与审核,运用充分的试验和测试对产品零部件和整车性能进行严格的质量控制,通过各项整车试验来考察其综合质量及安全性能,并建立了全面的质量管理体系,充分赢得了消费者的信任。

长安V5外观

长安V5采用非承载式底盘,增强了运输能力,整车整备质量为1660kg,最大载货质量为995kg,货箱具备4.7m3载货空间,装载能力位列前茅,电池容量达到48.5kWh,NEDC工况法续驶里程可达到280km,能很好满足市内甚至跨城物流运输需求,车载智能化系统保证了车辆安全、电池安全,搭载远程监控终端和智能液晶显示仪表可实时监测车辆运行状况。

国家机动车质量监督检验中心(重庆)长安V5检测现场

长安V5是北美车展举办111年以来中国第一款进入北美汽车展会的电动物流车型,亦是首款进入北美国际车展的中国商用车型,V5整车的安全性、操作简便性以及超长续航里程、宽大载物空间,为客户提供了安全、实用、绿色出行的便利条件。

2 长安V5的总体结构布置

长安V5电机采用中置纵置的布局方式,电机调速性能良好,传动系统采用单级主减速器,,通过控制电机的输出转矩曲线非常符合汽车理想的行驶动力要求。旋片式电动真空泵,体积小、质量轻、性能稳定,是纯电动汽车的首选产品。长安V5具备直流快充和交流慢充功能,交流充电口位于前方,直流充电口位于传统加油口位置,充分考虑了用户使用便利性。长安V5 DCDC变换器和车载充电机集成一体,DCDC将动力电池电量为12V蓄电池持续供电,车载充电机最大功率为3.3kW,依据电池管理系统(BMS)提供的数据,动态调节充电电流或电压参数,执行相应的动作,完成慢充。

高压系统部件的安全问题也是关注重点,尤其是雨天防水。对此,长安V5出厂前都进行了严格的气密性测试,将高压部件在水中浸泡半小时以上的涉水试验,达标后才可投入生产。此外,车辆下线时,技术人员运用专业的设备进行动力系统下线检测,包括:上下电、刹车和加速、档位控制、功能验证、快慢充等检测项目,项目全部达标后进行灯光、制动、四轮定位、行驶性、路试、淋雨和工艺检测,只有所有检测均达标车辆才可出厂。

长安V5高压系统框架图

3 长安V5整车控制器及PDU

长安V5整车控制器

纯电动汽车整车控制器VCU(Vehicle Control Unit)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件,其承担了数据交换、安全管理、驾驶员意图解释、能量流管理的任务。

要实现整车控制器数据交换、安全管理、驾驶员意图解释、能量流管理的功能,必须设计合理的硬件和软件。整车控制器开发流程主要有传统和现代两种流程。V5的VCU 基于ISO 26262道路车辆功能安全标准的V字型开发流程,采用MPC5744主芯片,基于MATLAB/Simulink 的控制系统开发及HiL硬件在环仿真平台,具有高可靠性的优点,实现开发与生产快速衔接。整车控制策略具有合理的人机操控策略,完整的分级故障处理、优化的能量管理,以及坡道辅助、车辆自动蠕行等功能。

V字型开发流程

HiL测试平台基本组成

纯电动汽车高压配电盒PDU(Power Distribution Unit)具有电力分配、总电压总电流测量、短路保护、充放电控制、高压互锁、上电预充电等功能,将来自动力电池的直流电分配到电驱系统各个用电器上,极大方便整车电源系统的维护,在动力系统中起到重要作用。

长安V5 PDU

4 长安V5动力电池及电机

驱动电机作为纯电动汽车的唯一动力源,它的性能很大程度上决定了纯电动汽车的整车性能。驱动电机的合理选择及参数匹配,是纯电动汽车动力系统的研究设计与性能优化的关键因素。永磁同步电机具有体积小、重量轻、损耗小、效率高的优点,其矢量控制系统能够实现大范围调速、高精度、高动态性能,长安V5采用的是国内知名电机厂商生产的高效率永磁同步电机,采用IP67防护等级,额定功率为30kW,峰值功率为60kW,峰值转速6000rpm,峰值转矩380N·m,大功率,高转矩的电机为车辆提供了完美的动力性能

长安V5电机

长安V5电机控制器

长安V5采用天津力神电池股份有限公司18650三元锂电芯,使用镍钴锰酸锂作为正极材料,石墨作为负极材料,三元锂电在相同的体积和重量下,具有比磷酸铁锂更大的比能量和比功率。除此之外,电池系统可采用电加热系统,可保证在低温天气下的正常使用。

长安V5动力电池PACK是一个高度集成、精细化、高安全的车用储能系统,储能装置总电量为48.5kWh,电池能量密度为134.53Wh/kg,保障了整车的续航能力。

电池包箱体采用高强度轻量化材料,提升了安全性能,降低了整车质量,冷却方式为风冷,系统结构简单、安全可靠、便于维护。电池包IP67防护等级,有效避免灰尘和水对电池包内部的电芯、电气元件、控制系统电路板等造成绝缘性能的影响。长安V5电池包具有低温充电加热功能,保障了寒冷条件下的充电效率。

长安V5 PACK

纯电动汽车的“三电”是指什么

在未来的纯电动时代,三电系统将是考察一款车最核心的标准,下面我们就来简单的了解下三电系统的作用。三电系统,顾名思义指的就是电动汽车的“电池、电机和电控”三个系统,这是电动汽车的关键技术。“三电”技术也是电动车区别于传统汽车的新技术。

(1)电池系统。这里的电池并不是为车辆照明、空调等提供电能的电池,而是负责提供动力来源的高压电池。纯电动车电池的性能直接决定了续航里程,目前的电池容量、充电时间和体积问题都是需要突破的技术瓶颈。目前的主流电池为磷酸铁锂电池和三元锂电池,同样体积重量的电池,采用三元正极材料相比磷酸锂铁电池的能量密度更高、低温性能更好、产品一致性更好。长安V5续航能力超过280公里最主要的原因就是采用了国内领先的力神牌三元锂电芯,可完整充放电≥2000次,电池蓄电量提高到48.5kWh,能确保更长的行驶里程。

(2)电机系统。电机系统是为汽车提供扭矩的高压电机,实现电能与机械能的转化,目前分为交流异步电机和永磁同步电机两种。如果要实现高效率,永磁同步电机则更优秀。在电机方面的技术,我们需要从扭矩、抗压强度、稳定性、耐用性等方面考察。它充当了动力驱动的角色,和电池系统一样,是纯电动车最核心的部件之一。

(3)电控系统。虽然电池和电机不可或缺,但电控系统则更为复杂,起到了电动汽车中枢神经的作用。它的主要功用是采集油门、制动踏板等各种信号,并根据相应的信息发出相应的指令。另外,电机控制器需要控制驱动电机的转速与转动方向,同时还要控制能量回收等工作。可以说电控系统犹如人的神经网络一样纷繁复杂,各部分的信号和指令都需要电控系统来接收和传递。

长安V5电控系统能提供更高效的安全保障和电动汽车策略优化。仅功能就有驾驶员意图解析,驱动控制、驾驶安全,制动能量回馈控制,整车能量优化管理,充电协同控制,高低压上下电控制,电动化辅助系统管理,车辆状态的实时监测和显示,故障诊断与处理,整车CAN总线网关及网络化管理,基于CCP的在线匹配标定,换挡控制等10多项。

如果说动力系统、传动系统、底盘是燃油汽车的三大件,那么三电系统就是纯电动车的三大件。这样从机械到电子方面的转换,不仅体现了纯电动车的科技性,也是对更高技术和更严谨造车态度的要求。

怎么样?看完这些后,您是不是对电动汽车的三电系统有更多了解了呢?如果您也想拥有一款能开280公里或者更多续航里程的纯电动物流汽车,那您只要跟长安V5对比一下各种数据,哪款电动汽车更适合您就一目了然了。

上海精虹新能源科技有限公司做为国内专业的新能源汽车动力系统集成开发设计和关键零部件(电池、电控)研发设计生产企业,竭诚为您服务。

来源:电动汽车资源网返回搜狐,查看更多

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