三、YW61 20DD型电动大客车的驱动系统
(1)驱动电动机YW6120DD型电动大客车采用美国Northrop Grumman公司的油冷却三相四极交流电动机(图1),电动机的额定功率是150kW,最大功率是173kW,最高转速可达到13000r/min。电动机的直径为280mm,长度为500mm、质量为100kg,体积小、重量轻、噪声小。电动机为独立双绕组,每个绕组均是用IGYT功率桥驱动。电动机的外壳用镁合金挤压成形,内部采用油冷却,用射流技术散发运转时产生的热量。所有的电气连接均是全天候的,可以适应驱动电动机周边和罩内严酷的环境条件,由系统控制单元(SCU)中的驱动电动机控制模块进行控制,确保了驱动电动机运转的可靠性。在车辆制动时,电动机可以再生制动,回收制动时的反馈量。
(2)减速器YW6120DD型电动大客车应用美国Northrop Grumman公司的链条式减速器,其速比为4. 3:1,主要功能为减速、增矩,完全可以满足YW612ODD型电动大客车的加速和爬坡性能的要求。传动系统控制模块控制减速器的工作状态和冷却油的温控系统确保驱动系统的正常运行。
四、YW6120DD型电动大客车的操纵装置
操纵装置和内燃机的大客车相同,有加速踏板和制动踏板等,加速踏板、制动踏板的机械位移量转换为电信号,输送至中央控制器中。
五、YW6120DD型电动大客车的控制系统
YW6120DD型电动大客车采用的控制系统有系统控制单元(SCU)、矢量控制的逆变器、人机接口和故障诊断系统等,对电动大客车的驱动系统、能耗分配、制动反馈和故障检测等进行监控及处理。
(1)系统控制单元(SCU)系统控制单元(SCU)安装在后备厢中,采用美国Northrop Grumman公司的耐高、低温的系统控制单元控制器。控制单元主要为一个微处理器装置,在电动大客车运行过程中,不停地采集驾驶员对加速踏板、制动踏板的操作电信号,转变为转矩信号输入至控制单元中。系统控制单元电路用矢量控制与PWM技术,控制逆变速器使直流电转换为频率可变、电压可调的三相交流电,最大输出电流是640A,并能够随IGBT功率桥的温度升高自动调整输出电流与输出功率,控制电动机实现四象限的运行,回收再生制动时的能量。中央控制电路中安装有电流过载、过电压、不足电压和过热保护装置,以及运行放电与反馈充电的管理模块。系统控制单元还通过装在电动机上的旋转变压传感器,将电动机的转动方向、转速及转子与定子相对位置等变化参数,随机反馈到中央控制电路中,经过微处理器矢量控制计算处理,通过驱动电路调整两个IGBT功率桥的输出电流,达到不同驱动模式的转换,实现启动、加速、倒车和制动等控制。
(2)人机接口人机接口是系统控制单元和仪表板上显示屏幕的纽带,它主要用于各种信号的驱动,包括动力电池接口、再生制动能量控制开关等。在仪表板显示屏幕上,驾驶员能够清晰地看到电流表、电压表、油温表、油压表等所显示的电流、电压、油温及油压等数值和曲线,以及出错信息和故障报警等信号。
(3)熔断器熔断器内布置有7个:30A的熔丝,3个用于动力电池组充电电路保护,2个用于空调设备电路保护,1个用于冷却油泵和动力转向电路保护,1个用于气泵电路保护,以确保电源和用电设备的用电安全。
(4)冷却系统YW6120DD型大型客车的电动机、减速器及后备厢通过采用循环油进行强制冷却。冷却系统包括AF93型5kW小型逆变速器、电动机、油泵、过滤器、冷却管路、散热器及3个冷却风扇等总成和零部件。当点火钥匙接通后,系统控制单元通过冷却系统控制模块,检测冷却系统冷却油的压力,当压力正常时,启动油泵与冷却风扇进行冷却油的循环,若在3s内检测油压不正常时,会立即停止电动机的运转,切断动力电源并且报警。
六、YW6120DD型电动大客车的车身
YW6120DD型电动大客车采用了全新的流线型车身制造,外观美观、大方,并应用电热预应力张拉蒙皮工艺,车身填料发泡工艺,车厢地板平整,车架应用整体承载式框架式,便于动力电池组的装卸和维修。在车厢内布置了舒适、豪华的航空座椅,靠背角能够调整,面料柔软,手感良好。内饰豪华,装有空调、暖气、阅读灯、音响设备等。动力电池组安装在前后车轮之间的车架下面,采用电动机和传动系统、驱动桥整体组合式的动力系统和电动机后置、后轮驱动的驱动模式。整车重心较低,行驶时稳定、平顺。
七、YW612型电动大客车的制动系统和制冷系统
(1)制动系统YW6120DD型电动大客车的制动系统由两部分组成,即在制动踏板上安装了一个位移传感器,前1/3的位移控制是再生能量回馈制动,后2/3的位移控制是气制动。当驾驶员开始轻踩制动踏板时,系统控制单元依照踏板传感器输出的电信号,切断动力电池组的输出电流,然后将再生制动时的能量转换为电能,储存到动力电池组中。再生制动电流达400A,可以满足通常情况下的电动大客车制动时的要求,再生制动的能量能够使电动大客车的续驶里程提高约20%。再生制动不需要利用制动片和制动鼓的摩擦力,没有摩擦制动时引起的热量消耗和制动材料磨损引起的污染。当紧急制动时,驾驶员用力踩制动踏板,系统控制单元依据踏板输出的电信号,立即转换为机械式制动,使电动大客车紧急制动。即使在机械制动时,再生制动仍旧起制动作用。机械制动由AF9 3型5 kW小型逆变速器、电动机、压缩机、储气罐、制动总泵、制动管路、制动分泵、制动蹄片和制动鼓等总成和零部件组成,基本与内燃机的制动系统相同。它由动力电源通过一个小型逆变速器转换成交流电,带动压缩机工作。当点火钥匙接通后,系统控制单元依据检测的储气罐压力,对空气压缩机的电动机进行控制,当空气压力低于4. 5kPa时,立即启动压缩机工作;当空气压力高于8. 0kPa时,即停止压缩机工作,确保有足够压力。再生制动一与机械ABS制动控制全部由系统控制单元控制制动系统控制模块来实现。
(2)制冷系统YW6120DD型电动大客车布置有美国Thermo King公司的电动汽车节能空调,空调系统由交一交逆变器、空调压缩机、膨胀阀、蒸发器、管理系统和冷凝器等总成和零部件组成,交一交逆变器同时供给蒸发器和冷凝器的风扇电能。系统控制单元控制制冷系统控制模块,可以在汽车启动时自动关闭空调系统,并根据气温变化以及检测到的动力电池组的剩余电量来控制空调系统的工作,当动力电池组剩余电量较少时,将自动停止空调系统的工作。