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補貼大幅減少 純電動物流車動力係統選型方案分析

2018-04-17 分享
  

距2018年新能源汽車補貼發布已過去近2個月,企業無不在按新標準調整產品參數,調整營銷戰略等,由於補貼政策中對於電池產品有明確的技術要求,所以業內對電池企業的關注度非常高,也對其施與了非常多的壓力,但實際上整車的安全、可靠、高效以及降成本需要產業的協調。

針對當前發展勢頭較強勁的電動物流車,在日前由電動汽車資源網聯合蘇州綠控傳動科技有限公司(簡稱:蘇州綠控)舉辦的新能源物流車運營總裁班第二期學習分享會(簡稱:總裁班)上,蘇州綠控純電動事業部副總經理陳友飛分析了純電動商用車動力係統選型問題。

補貼大幅減少 純電動物流車動力係統選型方案分析

蘇州綠控純電動事業部副總經理陳友飛

純電動物流車動力係統主要方案

據陳友飛介紹,目前常見的動力係統方案有單電機和雙電機方案。其中單電機又分為直驅、間驅、一體化電驅橋和非一體化電驅橋幾類;雙電機方案主要有雙電機直驅、間驅,輪邊電驅橋和輪轂電機方案幾類。

電動汽車資源網了解到,這幾種方案各有優劣,所以實際應用在新能源商用車領域需要有針對性。如當前應用比較廣泛的直驅方案,由於結構簡單、可靠性比較高、維護方便等優勢在客車上應用廣泛,而由於電耗較大、動力性一般、重量大等缺點不太適合用在4.5噸以上物流車上。

一體化電驅橋和非一體化電驅橋方案兩種也不同。一體化電驅橋方案,由於電驅橋簧下質量重,所以在3.5噸以下微卡應用較多;非一體化電驅橋借用乘用車思路,目前在3.5噸和4.5噸級車型上有小批量的應用。

陳友飛表示,目前就物流車的需求來看,雙電機方案普遍都不是最佳選擇。

純電動物流車動力係統選型建議

盡管新的補貼政策中並未針對動力係統提出明確的技術升級要求,但補貼的下降、Ekg和續航裏程要求提升,實際就要求電機等部件也要降成本,采用輕量化設計。陳友飛表示,電機的性能,很大程度受控製器的製約,控製器類型的選擇,決定了電機邊界參數,越小的控製器,成本相應越小。

以下為目前商用車控製器常用IGBT類型和相關參數:

補貼大幅減少 純電動物流車動力係統選型方案分析

采用相同的控製器,電機邊界參數基本為:峰值扭矩×轉速≈定值,峰值功率≈定值。他表示,減速箱的作用是增大扭矩,降低轉速,因此其產生的綜合性能和直驅效果相同,也就是說減速箱的方案不能降低電機控製器的要求。而變速箱作用則不同,采用變速箱可減少對控製器的要求,從而降低成本,但不損失係統性能。

超載在物流行業十分常見,當超載遇上陡坡等複雜路況,更加考驗車輛動力性能,所以電動物流車動力係統選型方麵要充分考慮動力性。所以,電動物流車建議爬坡度可設計為30%以上,以保證在出現超載坡道起步時能順利應對,而這可以采用變速箱方案,發揮其優勢。具體從成本、效率、重量等幾方麵看,直驅方案和變速箱方案各有優劣。

1)成本控製:電機控製器越小越好 電機和變速箱總和成本越小越好

根據以上分析,電機控製器越小則成本相對小,再根據對動力性的需求,3.5噸車型采用直驅方案比較有競爭力,而4.5噸以上車型采用變速箱方案性價比更高。因為,4.5噸以上車型如果用直驅方案,控製器成本會增加,而采用變速箱方案,電機和變速箱的總和成本可以控製的比較好。

2)效率保障:4.5噸級車型上 變速箱方案更優

以4.5噸車型為例,通過對比900Nm直驅、380Nm配兩擋變速箱、350Nm加單減這三種方案發現。在低速運行時,直驅效率更優。中高速勻速和工況運行時,變速箱方案最優。從效率角度來看,變速箱方案對電動物流車來說是更好的選擇。

3)輕量化:輸出扭矩越大 AMT係統比直驅係統的減重效果越明顯

采用變速箱可大幅降低電機扭矩需求,從而降低電機質量,從而降低整個係統的質量。輸出扭矩越大,係統重量越大,AMT係統比直驅係統的減重效果越明顯。如,當輸出扭矩為2100Nm時,AMT係統和直驅係統的質量分別約為145kg和250kg,AMT比直驅減重42%。

3款變速箱匹配6款電機 可覆蓋3-16噸電動物流車

陳友飛表示,目前綠控推出的兩擋TED係列產品可實現3-16噸級電動物流車全覆蓋。為降低開發成本,縮短開發周期,兩擋變速箱方案采用模塊化設計,三款變速箱分別匹配兩款電機,組合出六款TED動力係統產品。

可靠性設計方麵,綠控采用經過上百年驗證的變速箱經典結構,采用撥叉換擋形式,技術成熟;無同步環設計,對電機進行精準調速,減少故障點;具有獨家專利的換擋機構,結構簡單可靠;通過傳感器的精確控製、保障換擋中安全、換擋平順要求。試驗樣車,感受到自動變速箱換擋,乘客幾乎無感,換擋聲音小。

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