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精心打造純電動物流車,長安V5三電系統解析

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詳細介紹

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1 長安V5整體概況介紹

純電動物流車純電動汽車的發展普及過程中具有明顯的優勢。純電動物流車型通常用于城市內部間的物件派送,對車輛續駛里程的要求較高,載重量大。長安V5純電動物流車專為城市物流設計具有大空間、高載重的特點。

V5純電動物流車由重慶長安跨越車輛有限公司和上海精虹科技有限公司聯合開發,從設計到生產的每個環節,在產品品質保障上秉持著高標準自我要求與審核,運用充分的試驗和測試對產品零部件和整車性能進行嚴格的質量控制,通過各項整車試驗來考察其綜合質量及安全性能,并建立了全面的質量管理體系,充分贏得了消費者的信任。

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長安V5外觀

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長安V5采用非承載式底盤,增強了運輸能力,整車整備質量為1660kg,最大載貨質量為995kg,貨箱具備4.7m3載貨空間,裝載能力位列前茅,電池容量達到48.5kWh,NEDC工況法續駛里程可達到280km,能很好滿足市內甚至跨城物流運輸需求,車載智能化系統保證了車輛安全、電池安全,搭載遠程監控終端和智能液晶顯示儀表可實時監測車輛運行狀況。

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國家機動車質量監督檢驗中心(重慶)長安V5檢測現場

長安V5是北美車展舉辦111年以來中國第一款進入北美汽車展會的電動物流車型,亦是首款進入北美國際車展的中國商用車型,V5整車的安全性、操作簡便性以及超長續航里程、寬大載物空間,為客戶提供了安全、實用、綠色出行的便利條件。

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2 長安V5的總體結構布置

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長安V5電機采用中置縱置的布局方式,電機調速性能良好,傳動系統采用單級主減速器,,通過控制電機的輸出轉矩曲線非常符合汽車理想的行駛動力要求。旋片式電動真空泵,體積小、質量輕、性能穩定,是純電動汽車的首選產品。長安V5具備直流快充和交流慢充功能,交流充電口位于前方,直流充電口位于傳統加油口位置,充分考慮了用戶使用便利性。長安V5 DCDC變換器和車載充電機集成一體,DCDC將動力電池電量為12V蓄電池持續供電,車載充電機最大功率為3.3kW,依據電池管理系統(BMS)提供的數據,動態調節充電電流或電壓參數,執行相應的動作,完成慢充。

高壓系統部件的安全問題也是關注重點,尤其是雨天防水。對此,長安V5出廠前都進行了嚴格的氣密性測試,將高壓部件在水中浸泡半小時以上的涉水試驗,達標后才可投入生產。此外,車輛下線時,技術人員運用專業的設備進行動力系統下線檢測,包括:上下電、剎車和加速、檔位控制、功能驗證、快慢充等檢測項目,項目全部達標后進行燈光、制動、四輪定位、行駛性、路試、淋雨和工藝檢測,只有所有檢測均達標車輛才可出廠。

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長安V5高壓系統框架圖

3 長安V5整車控制器及PDU

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長安V5整車控制器

純電動汽車整車控制器VCU(Vehicle Control Unit)是純電動汽車整車控制系統的核心部件,其承擔了數據交換、安全管理、駕駛員意圖解釋、能量流管理的任務。

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要實現整車控制器數據交換、安全管理、駕駛員意圖解釋、能量流管理的功能,必須設計合理的硬件和軟件。整車控制器開發流程主要有傳統和現代兩種流程。V5的VCU 基于ISO 26262道路車輛功能安全標準的V字型開發流程,采用MPC5744主芯片,基于MATLAB/Simulink 的控制系統開發及HiL硬件在環仿真平臺,具有高可靠性的優點,實現開發與生產快速銜接。整車控制策略具有合理的人機操控策略,完整的分級故障處理、優化的能量管理,以及坡道輔助、車輛自動蠕行等功能。

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V字型開發流程

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HiL測試平臺基本組成

純電動汽車高壓配電盒PDU(Power Distribution Unit)具有電力分配、總電壓總電流測量、短路?;?、充放電控制、高壓互鎖、上電預充電等功能,將來自動力電池的直流電分配到電驅系統各個用電器上,極大方便整車電源系統的維護,在動力系統中起到重要作用。

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長安V5 PDU

4 長安V5動力電池及電機

驅動電機作為純電動汽車的唯一動力源,它的性能很大程度上決定了純電動汽車的整車性能。驅動電機的合理選擇及參數匹配,是純電動汽車動力系統的研究設計與性能優化的關鍵因素。永磁同步電機具有體積小、重量輕、損耗小、效率高的優點,其矢量控制系統能夠實現大范圍調速、高精度、高動態性能,長安V5采用的是國內知名電機廠商生產的高效率永磁同步電機,采用IP67防護等級,額定功率為30kW,峰值功率為60kW,峰值轉速6000rpm,峰值轉矩380N·m,大功率,高轉矩的電機為車輛提供了完美的動力性能

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長安V5電機 

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長安V5電機控制器

長安V5采用天津力神電池股份有限公司18650三元鋰電芯,使用鎳鈷錳酸鋰作為正極材料,石墨作為負極材料,三元鋰電在相同的體積和重量下,具有比磷酸鐵鋰更大的比能量和比功率。除此之外,電池系統可采用電加熱系統,可保證在低溫天氣下的正常使用 

長安V5動力電池PACK是一個高度集成、精細化、高安全的車用儲能系統,儲能裝置總電量為48.5kWh,電池能量密度為134.53Wh/kg,保障了整車的續航能力。

電池包箱體采用高強度輕量化材料,提升了安全性能,降低了整車質量,冷卻方式為風冷,系統結構簡單、安全可靠、便于維護。電池包IP67防護等級,有效避免灰塵和水對電池包內部的電芯、電氣元件、控制系統電路板等造成絕緣性能的影響。長安V5電池包具有低溫充電加熱功能,保障了寒冷條件下的充電效率。

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長安V5 PACK

純電動汽車的“三電”是指什么

在未來的純電動時代,三電系統將是考察一款車最核心的標準,下面我們就來簡單的了解下三電系統的作用。三電系統,顧名思義指的就是電動汽車的“電池、電機和電控”三個系統,這是電動汽車的關鍵技術?!叭紜奔際躋彩?a href='//www.gnbfza.com.cn/product/616.html' target='_blank' class='key_tag'>電動車區別于傳統汽車的新技術。

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(1)電池系統。這里的電池并不是為車輛照明、空調等提供電能的電池,而是負責提供動力來源的高壓電池。純電動車電池的性能直接決定了續航里程,目前的電池容量、充電時間和體積問題都是需要突破的技術瓶頸。目前的主流電池為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,同樣體積重量的電池,采用三元正極材料相比磷酸鋰鐵電池的能量密度更高、低溫性能更好、產品一致性更好。長安V5續航能力超過280公里最主要的原因就是采用了國內領先的力神牌三元鋰電芯,可完整充放電≥2000次,電池蓄電量提高到48.5kWh,能確保更長的行駛里程。

(2)電機系統。電機系統是為汽車提供扭矩的高壓電機,實現電能與機械能的轉化,目前分為交流異步電機和永磁同步電機兩種。如果要實現高效率,永磁同步電機則更優秀。在電機方面的技術,我們需要從扭矩、抗壓強度、穩定性、耐用性等方面考察。它充當了動力驅動的角色,和電池系統一樣,是純電動車最核心的部件之一。

(3)電控系統。雖然電池和電機不可或缺,但電控系統則更為復雜,起到了電動汽車中樞神經的作用。它的主要功用是采集油門、制動踏板等各種信號,并根據相應的信息發出相應的指令。另外,電機控制器需要控制驅動電機的轉速與轉動方向,同時還要控制能量回收等工作??梢運檔緲叵低秤倘縟說納窬繅謊追備叢?各部分的信號和指令都需要電控系統來接收和傳遞。

長安V5電控系統能提供更高效的安全保障和電動汽車策略優化。僅功能就有駕駛員意圖解析,驅動控制、駕駛安全,制動能量回饋控制,整車能量優化管理,充電協同控制,高低壓上下電控制,電動化輔助系統管理,車輛狀態的實時監測和顯示,故障診斷與處理,整車CAN總線網關及網絡化管理,基于CCP的在線匹配標定,換擋控制等10多項。

如果說動力系統、傳動系統、底盤是燃油汽車的三大件,那么三電系統就是純電動車的三大件。這樣從機械到電子方面的轉換,不僅體現了純電動車的科技性,也是對更高技術和更嚴謹造車態度的要求。


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