纯电动载货汽车及底盘新技术、新结构说明

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1、福田纯电动厢式运输车新技术、新结构系统说明BJ5043XXYEV1北汽福田汽车股份有限公司2016年8月11目录1、纯电动厢式物流车及底盘动力系统的构型12、驱动电机及电机控制器选型及技术特点说明13、动力电池系统技术特点说明44、整车控制系统技术特点说明711纯电动厢式物流车新技术、新结构整车系统说明1、纯电动厢式物流车及底盘动力系统的构型福田汽车集团作为中国商用车第一品牌，汽车行业的中坚力量，拥有独立自主创新能力的汽车制造商，一直以来就把“新能源的研发与应用”作为企业发展的核心战略。以北京市政府5T厢式纯电动物流车开发及示范运行项目为依托，通过纯电动厢式物流

2、车及底盘产品的研发，福田汽车开展了电动汽车技术的应用推广和产业化。BJ5043XXYEV1纯电动厢式物流车为福田公司通过比较当前典型电动汽车技术路线的优缺点，结合计划开发的厢式物流车使用环境、特点要求，福田汽车选择了以时代3360轴距车型为平台，根据营销需求与法规要求开发动力电池、驱动电机、电子电器、车身、附件、底盘系统。采用三元材料动力电池输出电能，动力电池组布置在纵梁之间。驱动系统采用了直驱式永磁同步电机，利用电机的电子调速机制调节车速，在整个车速范围内实现无级调速，乘坐舒适性好。整个动力系统结构简单，传动效率高，系统可靠性高。图1整车动力系统架构图2、驱动

3、电机及电机控制器选型及技术特点说明电机驱动系统是纯电动汽车核心部件，与传统工业电机相比，在转速转矩动态控制性能、过载能力、工作效率、功率密度和可靠性方面具有更高的要求，尤其要满足电动车辆低速大转矩、宽调速范围的牵引特性需求。应用于电动汽车的电机驱动系统一般有直流电机驱动系统、永磁同步电机驱动系统和交流异步电机驱动系统。11其中直流电机驱动系统由于电机需要换相器和电刷，使得可靠性降低、体积和重量大，不适合免维护和高速运转。福田汽车所开发纯电动物流所选用电机驱动系统包括驱动电机和电机控制器。驱动电机为水冷永磁同步电机。永磁同步电机驱动系统由于采用永磁体替代传统同步电

4、机励磁绕组，降低了铜损，结构简单，免维护，固有的高功率密度和高效率特点，并随着高速弱磁控制技术的突破，已经被国内外公认为电动汽车用最具备竞争力和发展潜力的电机驱动型式。图2水冷直驱永磁同步电机及控制器福田纯电动客车配套水冷永磁同步电机基本参数：电机基本参数形式水冷永磁同步电机额定功率/最大功率60kw/100kw额定扭矩/最大扭矩450Nm/1000Nm额定转速/最大转速1270rpm/4200rpm电机效率≥95%表1永磁同步电机基本参数表电机控制器基本参数额定峰值功率与电机匹配额定输入电压436.6VDC额定输入电流150ADC工作电压范围324~498VD

5、C额定效率≥93%外壳防护等级IP67表2永磁同步电机控制器基本参数表11图3外特性曲线图4效率MAP曲线该型号电机为三相水冷永磁同步电机，针对纯电动物流车的运行工况设计，系统具有峰值及堵转转矩大、恒功率范围宽等特点，过载能力强等特点：（1）MCU：把电池的高压直流电能转换为三相交流电，从而驱动TM电机运转。通常受整车控制器指令控制，控制TM电机运行于前进、后退、空挡下的电动、发电等模式，同时可实现驻车、制动、能量回馈、故障报警与处理等功能。（2）DCDC：把电池的高压直流电转换为低压电为整车低压用电器供电，具有系统保护和诊断等功能。（3）IMCU：把电池的高压

6、电转换为交流电为制动、转向等附件系统提供电源，具有系统保护和诊断等功能。（4）OBC：将家用交流220VAC转换为高压直流电为动力电池充电，具有系统保护和诊断等功能。（5）高压DC：将整车动力电池的高压电转换为空调系统所需求的工作电压，为空调系统供电。高效、高可靠电机的设计a.选用高性能、高稳定性稀土永磁体，保证了电机的高效率，系统效率≥80%的高效工作区面积大于90%，最高系统效率≥95%。11b.高性能永磁体的使用，提高了电机的功率密度，电机的体积、重量与异步电机相比大幅降低；c.特殊的转子结构，提高了电机工作的可靠性；d.高强度、耐电晕的绝缘结构，保障了调

7、速电机的可靠工作；e.高可靠性的轴承系统，保障电机的长寿命。3.强化的防护等级设计电机与控制器的防护等级均按IP67设计,满足整车运行环境的要求。3、动力电池系统技术特点说明3.1动力电池组选型及技术特点说明电动汽车用动力电池包括传统铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。其中以第二代锂离子电池为代表的车用锂离子动力电池具有以下特点：①单体电池工作电压高达3.7V，是镍镉电池,镍氢电池的3倍，铅酸电池的近2倍，因此组成动力电池组时，锂离子动力电池使用的串联数目会大大少于铅酸电池和镍氢电池，因而电池组的可靠性相对提高。②重量轻，比能量大，高达150Wh/Kg,是镍氢电

8、池的2倍，铅酸电池的4倍