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【推荐】安全压倒一切LY混动车是较安全的电动车设计

发布时间:2023年01月16日    点击:[0]人次

摘要:

A 本文从用电安全角度出发探讨如何保证LY混动的安全性能。

B LY混动车在安全性能方面具有优越性能。

全新设计的LY混动车是基于传祺GA5增程版设计的一辆纯电里程160KM,增程里程500KM以上的混动车。该车如图1所示,LY混动有三个电机。主驱动电机94KW。作为后轮的驱动电机。前轮驱动有两个发电电动机,驱动功率15KW、发电功率也是15KW。前舱有传动耦合装置,通过外置或车载动力装置带动发电电动机发电。

增程系统由20马力发动机、油箱和传动耦合构成,前轮两个发电电动机A/B分别对应增程系统A/B。单个增程系统净重不超25KG,满油重量不超50KG。每个增程系统总发电量不少65KWH。车载发电可以使用一个或两个增程系统,两个增程系统车载总电量在130KWH。纯电+增程续航超过900公里。

LY混动测试车有两个充电口。一个是车载15KW的充电接口,另外一个是75KW直流快充。车载电池组在36KWH电量左右。直流快充15分钟可以充满80%,足够100KM以上续航。

图 1 LY混动测试车结构框图

本文从用电安全,解决安全当前电动车安全问题两个角度出发探讨如何保证全新LY混动的安全性能。

按相关规范标准,电动车的安全要求包含以下

(1) 防水防尘性能要求

a. 整车涉水要求

b. B级电压部件防护等级要求

c. 整车浸水要求

(2) 防火性能要求

a. B级电压部件阻燃性能要求

b. 可充电储能系统(或安装舱体)与客舱间阻燃隔热要求

(3) 可充电储能系统安全要求

a. 蓄电池系统最小管理单元热失控要求

b. 可充电储能系统内零部件材料阻燃要求

c. 安装舱体隔离要求

d. 断开装置要求,可充电储能系统应安装维修开关和熔断器。

e. 泄压透气装置要求,蓄电池包应设有定向泄压和透气装置,泄压压强应不大于50 kPa。

(4) 控制系统安全要求

a. 制动信号优先要求

整车控制系统当制动信号和加速信号同时发生时,应只响应制动信号。

b. 行驶中断电要求,车辆在行驶过程中,出现需要整车主动断B级高压电的车辆异常情况时,在车速大于5 km/h时应至少保持转向助力状态30 s后再断B级电。

(5) 充电安全要求

a. 充电接口安全要求,整车具备多个充电接口时,充电时不工作的充电接口应不带电。

b. 充电插座温度监控要求,车辆的充电插座应设置温度监控装置,该装置应能根据温度变化传送相应信号给车辆,用于实现车辆充电接口的温度监测和过温保护功能。

(6) 车辆结构安全要求

a. 车辆碰撞安全要求

b. 上部结构安全要求

(一)动力系统安全性能

按照上面的安全要求内容。LY混动车在无车载增程系统时,是纯电动车。由于LY混动车有三套电机,三套动力系统主回路是相互独立的,互为冗余,电池系统也有两套也是相互独立,冗余。很好满足整车主动断B及高压电的车辆异常情况,在车速大于5 km/h时应至少保持转向助力状态30 s后再断B级电。

此外电机、电池的分开布置,有利于发热部件的散热、温控的要求。这样的布置安全性能也由于单电机的纯电动车。

再者,动力系统控制失效情况下,三个电机任何一个出现失速或过速,都可以调整另外的电机进来弥补,或者直接切断故障电机。例如,主驱动电机故障,完全停止主驱动B级电力回路。使用前轮两个电动机驱动汽车行驶到安全位置、或开往检修厂。

第四点,动力回路的安全性能是由多电机、多功率单元、控制单元组成的,虽然增加了建造成本。但安全是用车中第一要素。费用是值得花。前轮动力系统、增程系统可以所有车型共用同一套规格。这样可以通过量产降低成本。

(二)电源系统的安全性能

36KWH的车载电池电量系统续航大于160KM以上,满足大多数车主的日常用车需求。当然也可以通过调整电池电量为12KWH、使用两个增程系统。这样的系统就跟传祺GA5增程版一致。但传祺GA5增程版就是一个失败的产品,其原因在于,燃油成本高,增程动力经过发电、充电等变换后,整体燃油到车辆动力的效率变低了,还要多载重12KWH电池的重量。

短途纯电不带增程系统、长途燃油发动机增程发电。这样就可以充分发挥了电动车、燃油车的各自优势。

通过调整电池电量和增程系统的发电能力,可以找到一个最优的应用工况。目前看来车主日常里程短途需求跟电池电量成正比。而车载增程发动机则作为一个备用电源存在。在绝大算数情况下,只需要一个15KWe增程系统即可。这样的配置是最优化的。

这样的配置也是最安全的。假设后轮电池组烧毁,前轮仍能按30KW功率低速前进。假设前轮电池组烧毁,正常运行不受到影响。假设增程系统故障,正常运行只需要低电量充电或立即更换增程系统。

也就是说这是三个相互独立的电源系统。电力系统通常只跟电力、用电特性、功率这些因素有关系。并不会因为将这三个电源分开造成更高的成本。

(三)发电、充电的安全性能

LY混动车设置两个充电口,15KW车载充电口是用了发电系统的功率单元。可以直接使用380V三相电源充电。可以在2.5个小时充满车载电池组,这样可以满足绝大多数车主用车需求。也可以使用75KW直流快充。二者可以同时进行。15分钟内能在充电到80%电量。

这样的系统同样也是因为采用了冗余设计使得充电的失效性很低。而成本只是增加一个充电接口。

发电机也是两个电机,如果其中一个故障不能发电,另外一个同时发生故障的可能也很低。这样增程发电可靠性得到保障。而增程发电电量可以不经过电池组直接驱动另外一个发电电动机。又能保证效率,和增加电池使用寿命。

(四)电池燃爆、充电过热、车辆起火、冬天冻伤、取暖等问题

电池燃爆、充电过热、车辆起火、冬天冻伤,取暖等问题是不可避免的,任何想从诱发源彻底解决的办法都因高昂的成本变得不可行。LY混动车成本低廉地解决些问题,LY混动车因考虑增程系统的冷却,必须配置强大的热控制系统。这样的热控制系统可以有效防范过热。

电池问题更好解决了。当检测到前轮电池组、后轮电池组其中一个存在发生故障的前兆。立即切断B级电源,电池停止充放电后,其安全性能可以很快恢复。或者及时去检修。当两个电池组同时故障,还有车载增程系统提供动力。

冬天电池冻伤、取暖的解决车载增程系统可以自启动供暖。

图 2 更安全的车辆--LY混动车

(五)自动驾驶的安全问题

作者大学专业是自动化、出于专业知识角度考虑。任何载人车辆做任何全程无人驾驶都是不可取的,经济上不可取、安全上不可取。而自动辅助驾驶是非常有必要的。

为何这样呢?首先,有人的车上,除了车上的人存在智力障碍,不然考取驾照,然后在车上作为安全第一人才是尊重生命的体现。而把不具备驾驶能力的人放在无人驾驶汽车上,比如老人小孩,是一种典型的骗保行为。不管发生故障的概率有多大。人的生命只有一次,一旦发生对个人、家庭的损害则是100%。而人在车上的的时间非常不值钱的。在车上不能办公,狭小的空间不能娱乐。休息则是比较多人的选择,请问谁会在安全悬崖上睡觉?一不小心就永远睡着了。

辅助驾驶是非常有必要的。商业、货物运送等车辆可以实现无人驾驶、开辟独立运输道路作为无人货物长途道路。可以大幅降低运输成本。商业是可以行的。

作者十几年的自动化工作中,设计、调试和生产过的工业自动化大大小小系统数百个,未曾有任何一个系统能够离开人的管控而实现最优化生产。我们举个最简单的特斯拉生产线的例子,汽车工业生产线工况稳定,干扰源少。可是,至今未来完全满足生产设计要求,更别说完全无人化。这样自动化程度生产出来的产品质量参差不齐。次品率高于传统汽车大厂。

图三特斯拉无人驾驶惨烈车祸现场

你拿如此这般靠过度营销的特斯拉电动车去自动驾驶,无人驾驶。无异于自寻死路。其安全性能还不如无证驾驶的人。

结论

全新设计的LY混动车具有超高的安全性能。

纸上造车E:安全压倒一切,LY混动车是较安全的电动车设计--光液之二十六。

作者介绍:lightyear,从事生物质发电研发设计工作,电气自动化专业本科学历。首先提出将电动车、生物质、太阳能三者有机结合起来,构成一个新的能源利用体系。因lightyear所提的理念目前还不被认可,只能独自一人想办法实现这些想法。

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