1、新能源汽车产品情况简介GZ6100LSEV 纯电动双层城市客车情况简介，包括对采用的新技术、新结构的原理的说明并附有关佐证材料。情况简介：GZ6100LSEV 纯电动双层城市客车车身长 10.2 米，整体设计遵循以人为本的设计理念。地板采用一级踏步的低地板工艺设计，方便乘客上下车；前车窗离地高度小于 1.2 米，驾驶时视野开阔；车身主体为红色，整体外形优雅大气；车内配置高靠背可调式司机椅和高品质公交座椅，精致美观；整车隔音效果良好。作为广汽比亚迪新款纯电动双层城市客车，GZ6100LSEV 搭载了多项比亚迪自主研发的先进技术。车载动力为公司自主生产的铁电池，行驶过程中完全无污染；电池更新时所含
2、的化学物质均可回收，是绿色环保电池；底盘配置电子控制空气悬架，运行过程中噪声小；同时，仪表台装配有行车电脑，行车所需各种信息集中显示，一目了然。对采用的新技术、新结构的原理的说明并附有关佐证材料：GZ6100LSEV 纯电动双层城市客车主要特点说明：1） 轮边动力系统平台设计动力输出及简要描述图 1 轮边驱动桥动力传输示意图如上图所示，轮边驱动桥动力传输装置包括左右两个互相独立的轮边驱动总成。每个总成主要包括驱动装置和减速器，其中减速器还包括一级减速器和二级减速器。驱动装置为轮边电机，轮边电机与一级减速器的输入轴直接连接，一级减速器为三轴式减速机构，由两对外齿轮啮合完成减速增扭。一级减速器的输
3、出轴又与二级减速器的太阳轮连接，将动力传输到二级减速器上。二级减速器为单行星盘式减速机构，太阳轮作为输入，齿圈固定，行星架输出，这种传动方式可以用最小的体积实现最大的减速比。动力经由二级减速器传递到行星架后，行星架直接与车轮连接，将动力传输到车轮，用于驱动车辆运行。轮边动力系统平台的关键点在于轮边驱动桥，轮边驱动桥总成是集成轮边驱动和再生制动两大技术的低地板后桥。轮边驱动桥总成主要构成：驱动电机、轮边减速机构、制动系统、C 型臂和桥壳、轮毂等。使用轮边驱动可以取消变速箱、离合器和传动轴等部件，降低整车零部件数量和节约成本，同时也为实现低地板技术提供了可能。驱动桥总成使用两个永磁同步电机，为整车
4、提供动力。电机受到驱动电机控制器的控制，可以根据需要调整转速；同时，在制动过程中，驱动电机转变成发电机模式，回馈电能，实现制动力的回收，即再生制动。高转速的驱动电机通过轮边减速机构（即行星齿轮）减速后，转速降低，转矩增大，为车轮提供较大的驱动力。后桥制动系统使用制动气室、连杆机构和制动器组成后制动和驻车制动系统，提供行车和驻车制动。制动器采用性能更好的盘式制动，并配备有自动间隙调整臂和报警装置，确保制动安全。图 2 轮边驱动桥总成示意图最大功率 90kW2（双轮边电机）最大扭矩 400Nm2（双轮边电机）最高车速 69km/h 最大爬坡度 15%0-50km/h 加速时间 23s2）驱动电机控
5、制器：驱动电机控制器是用来控制驱动电机的前进、倒退，维持电动车正常运转的装置。驱动电机控制器的关键零部件是 IGBT，用于控制电流的工作，保证按照控制输出合适的参数。驱动电机控制器还可以通过电机控制器直接从充电网上对车辆进行交流充电，也可以通过电机控制器把车辆电池包的高压直流电通过控制器的逆变放到充电网上。驱动电机控制器的工作过程是：接收启停信号、脚刹深度、加速深度、档位、旋变等信号，经过一系列的逻辑处理和判断，来控制电机的正转、反转、转速等。图 3 驱动电机控制器3）动力电池GZ6100LSEV 纯电动双层城市客车采用 BYD 自主生产的铁电池，克服了铅酸蓄电池容量低、充电速度慢、寿命短等弊
6、端，且不会对环境造成任何危害，其含有的所有化学物质均可在自然界中被环境以无害的方式分解吸收，能够很好地解决二次回收等环保问题，是绿色环保的电池。动力电池在整车上的功用：为电机提供驱动车辆所需要的动能；供给整车低压电器模块正常工作所需的电能；供给空调系统正常工作所需的电能；给12V 蓄电池充电。在动力电池的研究，主要从以下几个方面进行重点研究和突破：a)选用导电性好、晶体结构稳定的磷酸铁锂材料作为正极活性物质，开发新型的粘结剂和导电剂，优化正极活性物质、粘结剂、导电剂的配比，设计合适的正极片压实密度、敷料量等，保证正极比容量的充分发挥和优异的高倍率充放电性能；b)以高容量、高性能和低成本为负极选
7、型导向，例如可选择比容量高和放电效率好的石墨材料，选择合适的粘结剂，以最优的配比保证负极片性能的一致性和均匀性，提高负极的充放电能力，降低在高倍率充电过程中锂枝晶的产生；c)优化电解液配方，选择合适的锂盐作为电解质，利用多元溶剂匹配和合理的锂盐类型、浓度组成相应的电解液体系，达到良好的离子导电性、高温高电压下的稳定性，减少 HF 的含量，从而降低活性物质在电解液中的溶解，保障正负极活性物质电性能的充分发挥；减少电解液中杂质的含量，提高电池使用寿命；d)研究不同隔膜材料在不同条件下的物理和化学性质的变化，从而选择适合磷酸锂铁电池的隔膜材料，以满足电池的高倍率性能；e)研制开发能量功率兼顾型锂离子
8、动力蓄电池，能量密度水平、功率密度水平和其他各项性能达到相应的指标；f)严格控制原材料的纯度和批次稳定性，优化电池公差设计，改善电池制程工艺，研发高精度制程设备，采用无尘、干燥环境，标准化、自动化生产线提高电池的一致性；g) 通过电流分布模型、热模型、力学模型、电化学模型等，优化电池电化学体系设计，改进电池密封技术，提高电池安全性能，实现 10-20 年的使用寿命；h)通过计算、模拟、仿真以及建立各种模型等研究电池系统 SOC、SOH 和SOF 估算和控制技术，建立电池系统热、电、结构设计一体化集成与高效管理技术；i)研究从原材料到完整电池系统的品质控制技术和在线监测技术；j)研究大规模生产、
9、成本控制和质量控制技术；4）动力电池管理器：动力电池管理器主要用于实时监测动力电池的运行工作状态，包括电池充放电过程的电流、电压、温度等参数，使电池处于良性工作状态，保证车辆可靠运行。动力电池管理器的技术难点主要在于：电池成组的安全性，解决电池组过充、过放、高温及受碰撞等问题。拟解决的难点是 SOC 精度的计算，目前还处于不断修正阶段，可能的创新点是电压方法。但在电池组的高低温性能管理、电池组一致性研究、电池组使用寿命预估、电池组剩余容量预估等电池组性能方面具有可创新之处。提高 SOC 估计值的精度是纯电动汽车电池管理系统最主要的关键技术之一,它不仅关系到汽车行驶里程的估算而且关系到动力电池的
10、安全，从而 SOC 的计算准确与否关系到整车系统地安全性。不过 SOC 准确计算的实现难度很大,为提高SOC 估计精度 ,人们提出过许多种方法，其中用的比较多，也比较准确的是 AH算法，本发明也是基于 AH 算法展开的。目前所使用的 SOC 算法不是很准确与实际值存在着很大的偏差。通过保证电池管理系统有准确电流采样和很小的电流采样间隔，应用基本算法（不包括修正值）得出一组 SOC 值，然后用功率计量仪测出相应的 SOC 值，两者形成对比，通过大量的试验得出各种修正参数。在电压采样上，一方面通过硬件对采样的时序及精度进行有效的控制；另一方面通过软件进行合理的算法修正，达到了很好的采样效果。图 4
11、 电池管理器5）高压配电箱：高压配电箱是集成高压电源的分配、控制和电路保护功能，同时集成整车漏电检测功能、主电源回路控制环节粘性检测及充/放电电流检测功能的装置。高压配电箱相当于一个大型的电闸，通过继电器的吸合来控制电流的通断、将电流进行分流等。高压配电箱的关键零部件是并联使用的几个一致性和可靠性较好的继电器，以保证控制较大的电流。高压配电箱接收电源管理系统、空调控制系统等控制系统的指令，控制主放电回路、DC/DC 回路、空调回路、充电回路的连接和断开，通过熔断配电箱内的保险丝来起到过流保护的功能。而整车漏电保护功能，使动力电池和车身之间发生漏电时，配电箱将发出反馈信号到电源管理系统，保证漏电
12、安全。图 5 高压配电箱及工作原理示意图6）再生制动：在车辆制动的时候，驱动电机转变为发电机工况，将动能转化成电能，回馈发电，储存到电池中。再生制动能够有效的提高行车安全性，减轻传统制动系统的压力。由于制动能量被有效的回收，可以提高车辆的续驶里程，节约能源消耗。再生制动的回馈率，需要根据实际情况进行匹配和调试，并与传统制动系统结合考虑。 图 6 能量回馈原理图7）电机技术：纯电动汽车采用 DSP 进行电机控制系统控制，当前的电机控制采用空间矢量的 SVPWM 控制方法有效的提高了电压利用率，使得电机以及控制的效率和转速范围得到了很大的提高，在控制中采用最大转矩电流比的控制方法，有效地提高电机的
13、最大输出扭矩为电机的高密度、高效率、高集成度提供了可靠的保证。目前我们已经掌握了永磁同步电机的无位置控制方法，完全不使用位置传感器可以将永磁同步电机控制的非常准确，这样使得电机减少了位置采样的部分，为电机和控制器减轻了重量，为高密度、高效率、高集成度的电机及其控制系统做出了保障。项 目 单位 参 数型号 BYD-TYC90A型式 永磁同步电机驱动位置 轮边驱动桥额定电压 V 600最大功率 kW 90最大扭矩 Nm/rpm 400/2500最大转速 rpm 7500额定功率 kW 75电机重量 kg 75额定负荷电机效率 93%噪声 db 72电机散热方式 水冷电机允许的最高绕组工作温度 155防护等级 IP67电机进/出水管口径 mm 20(D)/18(d)型号 ATF220驱 动 电 动 机润滑剂加注量 L 1.6
