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A 本文從用電安全角度出發(fā)探討如何保證全新LY混動(dòng)的安全性能。
B LY混動(dòng)車在安全性能方面具有優(yōu)越性能。
全新設(shè)計(jì)的LY混動(dòng)車是基于傳祺GA5增程版設(shè)計(jì)的一輛純電續(xù)航160KM，增程續(xù)航500KM以上的混動(dòng)車。該車如圖1所示，LY混動(dòng)有三個(gè)電機(jī)。主驅(qū)動(dòng)電機(jī)94KW。作為后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。前輪驅(qū)動(dòng)有兩個(gè)發(fā)電電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)功率15KW、發(fā)電功率也是15KW。前艙有傳動(dòng)耦合裝置，通過外置或車載動(dòng)力裝置帶動(dòng)發(fā)電電動(dòng)機(jī)發(fā)電。
增程系統(tǒng)由20馬力發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱和傳動(dòng)耦合構(gòu)成，前輪兩個(gè)發(fā)電電動(dòng)機(jī)A／B分別對應(yīng)增程系統(tǒng)A／B。單個(gè)增程系統(tǒng)凈重不超25KG，滿油重量不超50KG。每個(gè)增程系統(tǒng)總發(fā)電量不少65KWH。車載發(fā)電可以使用一個(gè)增程系統(tǒng)，也可以使用兩個(gè)，兩個(gè)增程系統(tǒng)車載總電量在130KWH。純電＋增程續(xù)航超過900公里。
LY混動(dòng)測試車有兩個(gè)充電口。一個(gè)是車載15KW的充電接口，另外一個(gè)是75KW直流快充。車載電池組在36KWH電量左右。直流快充15分鐘可以充滿80％，足夠100KM以上續(xù)航。
安全壓倒一切：LY混動(dòng)車是較安全的電動(dòng)車設(shè)計(jì)
本文從用電安全角度出發(fā)探討如何保證全新LY混動(dòng)的安全性能。
按相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，電動(dòng)車的安全要求包含以下
（1）防水防塵性能要求
a．整車涉水要求
b．B級電壓部件防護(hù)等級要求
c．整車浸水要求
（2）防火性能要求
a．B級電壓部件阻燃性能要求
b．可充電儲能系統(tǒng)（或安裝艙體）與客艙間阻燃隔熱要求
（3）可充電儲能系統(tǒng)安全要求
a．蓄電池系統(tǒng)最小管理單元熱失控要求
b．可充電儲能系統(tǒng)內(nèi)零部件材料阻燃要求
c．安裝艙體隔離要求
d．?dāng)嚅_裝置要求，可充電儲能系統(tǒng)應(yīng)安裝維修開關(guān)和熔斷器。
e．泄壓透氣裝置要求，蓄電池包應(yīng)設(shè)有定向泄壓和透氣裝置，泄壓壓強(qiáng)應(yīng)不大于50 kPa。
（4）控制系統(tǒng)安全要求
a．制動(dòng)信號優(yōu)先要求
整車控制系統(tǒng)當(dāng)制動(dòng)信號和加速信號同時(shí)發(fā)生時(shí)，應(yīng)只響應(yīng)制動(dòng)信號。
b．行駛中斷電要求，車輛在行駛過程中，出現(xiàn)需要整車主動(dòng)斷B級高壓電的車輛異常情況時(shí)，在車速大于5 km／h時(shí)應(yīng)至少保持轉(zhuǎn)向助力狀態(tài)30 s后再斷B級電。
（5）充電安全要求
a．充電接口安全要求，整車具備多個(gè)充電接口時(shí)，充電時(shí)不工作的充電接口應(yīng)不帶電。
b．充電插座溫度監(jiān)控要求，車輛的充電插座應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)控裝置，該裝置應(yīng)能根據(jù)溫度變化傳送相應(yīng)信號給車輛，用于實(shí)現(xiàn)車輛充電接口的溫度監(jiān)測和過溫保護(hù)功能。
（6）車輛結(jié)構(gòu)安全要求
a．車輛碰撞安全要求
b．上部結(jié)構(gòu)安全要求
（一）動(dòng)力系統(tǒng)安全性能
按照上面的安全要求內(nèi)容。LY混動(dòng)車在不帶車載增程系統(tǒng)的時(shí)候是純電動(dòng)車。由于LY混動(dòng)車有三套電機(jī)，三套動(dòng)力系統(tǒng)主回路是相互獨(dú)立的，互為冗余，電池系統(tǒng)也有兩套也是相互獨(dú)立互為冗余。可以很好滿足整車主動(dòng)斷B及高壓電的車輛異常情況，在車速大于5 km／h時(shí)應(yīng)至少保持轉(zhuǎn)向助力狀態(tài)30 s后再斷B級電。
此外電機(jī)、電池的分散，有利于發(fā)熱部件的散熱、溫控的要求。這樣的布置安全性能也由于單電機(jī)的純電動(dòng)車。
再者，動(dòng)力系統(tǒng)控制失效情況下，三個(gè)電機(jī)任何一個(gè)出現(xiàn)失速或過速，都可以調(diào)整另外的電機(jī)進(jìn)來彌補(bǔ)，或者直接切斷故障電機(jī)。例如，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障，完全停止主驅(qū)動(dòng)B級電力回路。使用前輪兩個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛到安全位置、或開往檢修廠。
第四點(diǎn)，動(dòng)力回路的安全性能是由多電機(jī)、多功率單元、控制單元組成的，雖然增加了建造成本。但安全是用車中第一要素。費(fèi)用是值得花。前輪動(dòng)力系統(tǒng)、增程系統(tǒng)可以所有車型共用一套。這樣可以通過量產(chǎn)降低成本。
（二）電源系統(tǒng)的安全性能
36KWH的車載電池電量系統(tǒng)續(xù)航大于160KM以上，滿足大多數(shù)車主的日常用車需求。當(dāng)然也可以通過調(diào)整電池電量為12KWH、使用兩個(gè)增程系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)就跟傳祺GA5增程版一致。但傳祺GA5增程版就是一個(gè)失敗的產(chǎn)品，其原因在于，燃油成本高，增程效率經(jīng)過發(fā)電、充電等變換后整體燃油到車輛動(dòng)力的效率變低了，還要多載重12KWH電池的重量。短途純電、長途增程。這樣就可以充分發(fā)揮了電動(dòng)車、燃油車的各自優(yōu)勢。
當(dāng)然通過調(diào)整電池電量和增程系統(tǒng)的發(fā)電能力，可以找到一個(gè)最優(yōu)的應(yīng)用工況。目前看來車主日常里程短途需求跟電池電量成正比。而車載增程發(fā)動(dòng)機(jī)則作為一個(gè)備用電源存在。在絕大算數(shù)情況下，只需要一個(gè)增程系統(tǒng)即可。這樣的配置是最優(yōu)化的。
這樣的配置也是最安全的。假設(shè)后輪電池組燒毀，前輪仍能按30KW功率低速前進(jìn)。假設(shè)前輪電池組燒毀，正常運(yùn)行不受到影響。假設(shè)增程系統(tǒng)故障，正常運(yùn)行只需要低電量充電或立即更換增程系統(tǒng)。
也就是說這是三個(gè)相互獨(dú)立的電源系統(tǒng)。電力系統(tǒng)通常只跟電力、用電特性、功率這些因素有關(guān)系。并不會(huì)因?yàn)閷⑦@三個(gè)電源分開造成更高的成本。
（三）發(fā)電、充電的安全性能
LY混動(dòng)車設(shè)置兩個(gè)充電口，15KW車載充電口是用了發(fā)電系統(tǒng)的功率單元。可以直接使用380V三相電源充電。可以在2．5個(gè)小時(shí)充滿車載電池組，這樣可以滿足絕大多數(shù)車主用車需求。也可以使用75KW直流快充。二者可以同時(shí)進(jìn)行。15分鐘內(nèi)能在充電到80％電量。
這樣的系統(tǒng)同樣也是因?yàn)椴捎昧巳哂嘣O(shè)計(jì)使得充電的失效性很低。而成本只是增加一個(gè)充電接口。
發(fā)電機(jī)也是兩個(gè)電機(jī)，如果其中一個(gè)故障不能發(fā)電，另外一個(gè)同時(shí)發(fā)生故障的可能也很低。
（四）電池燃爆、充電過熱、車輛起火、冬天凍傷、取暖等問題
電池燃爆、充電過熱、車輛起火、冬天凍傷等問題是不可避免的，任何想從誘發(fā)源徹底解決的辦法都因高昂的成本變得不可行。LY混動(dòng)車成本低廉地解決些問題，LY混動(dòng)車因考慮增程系統(tǒng)的冷卻，必須配置強(qiáng)大的熱控制系統(tǒng)。這樣的熱控制系統(tǒng)可以有效防范過熱。
電池問題更好解決了。當(dāng)檢測到前輪電池組、后輪電池組其中一個(gè)存在故障。那么立即切斷B級電源，電池停止充放電后，其安全性能可以很快恢復(fù)。或者及時(shí)去檢修。當(dāng)兩個(gè)電池組同時(shí)故障，還有車載增程系統(tǒng)提供動(dòng)力。
冬天電池凍傷、取暖的解決車載增程系統(tǒng)可以自啟動(dòng)供暖。
安全壓倒一切：LY混動(dòng)車是較安全的電動(dòng)車設(shè)計(jì)
圖 2 更安全的車輛——LY混動(dòng)車
（五）自動(dòng)駕駛的安全問題
作者大學(xué)專業(yè)是自動(dòng)化、出于專業(yè)知識角度考慮。任何載人車輛做任何全程無人駕駛都是不可取的，經(jīng)濟(jì)上不可取、安全上不可取。而自動(dòng)輔助駕駛是非常有必要的。
為何這樣呢？首先，有人的車上，除了車上的人存在智力障礙，不然考取駕照，然后在車上作為安全第一責(zé)任人才是尊重生命的體現(xiàn)。而把不具備駕駛能力的人放在無人駕駛汽車上，比如老人小孩，是一種典型的騙保行為。不管發(fā)生故障的概率有多大。人的生命只有一次。地球上80億人，單次路程發(fā)生故障的概率達(dá)到億分之一，但一旦發(fā)生對個(gè)人、家庭的損害則是100％。而人在車上的的時(shí)間非常不值錢的。在車上不能辦公，狹小的空間不能娛樂。休息則是比較多人的選擇，請問睡會(huì)在安全懸崖上睡覺？一不小心就永遠(yuǎn)睡著了。
輔助駕駛是非常有必要的。商業(yè)、貨物運(yùn)送等車輛可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛、開辟獨(dú)立運(yùn)輸?shù)缆纷鳛闊o人貨物長途道路。可以大幅降低運(yùn)輸成本。商業(yè)是可以行的。
