大眾e-up電動汽車系統結構介紹(中)

◆文/山東 劉春暉 尹文榮

(接上期)

2.組合儀表

e-up車型的組合儀表基于甲殼蟲車型的High line型組合儀表(圖17)，但是對顯示儀表和多功能顯示屏MFA進行了專門改動。除了中間的模擬式車速顯示器之外，蓄電池充電狀態和百分比功率顯示(電力表)也采用模擬式。多功能顯示屏中的“READY”表示行駛準備就緒狀態，此外還可顯示以下信息：行駛里程、瞬間耗電量、平均耗電量、充電過程信息、駕駛模式選擇及目前可用的功率。

3.充電方式

圖17 組合儀表

e-up車型配備了2種充電接口，因此可使用2種方式充電，即交流電(AC)充電和直流電(DC)充電。但實際上，充電時為高壓蓄電池加載的都是直流電。如果使用交流電充電，系統會使用發動機艙內的高壓蓄電池充電器AX4將交流電轉換為直流電，并且它會將充電功率限制在3.6kW以下。如果使用直流電充電，則是通過高壓蓄電池充電裝置接口U34直接充電，最高功率可達50kW。

五、車身與底盤

1.車身結構

e-up車型的車身主要尺寸參數如圖18所示。從up到e-up的發展也對車身結構產生了影響，為了安裝高壓蓄電池，對車輛底板中部以及內板進行了重新開發，以便為高壓蓄電池創造空間。由于對碰撞安全的極高要求，因此車身增加了熱變形部件的使用比例，并且幾何形狀和材料質量(圖19)也有所變化。例如，由于特殊的碰撞要求，B柱內部獨立部件的幾何形狀和材料均進行了改進，以獲得更高強度。為避免受到腐蝕和碰撞損壞，e-up車型還裝配了一個底板護板，該護板安裝在高壓蓄電池下半部殼體和縱梁上。

2.懸架、轉向及制動系統

e-up車型的前懸架為麥弗遜結構，后懸架為扭力梁結構，前輪采用盤式制動器，后輪采用鼓式制動器，這些均與普通版up車型相同。所不同的是，由于e-up車型沒有傳統的內燃機，無法提供真空助力，因此采用了電子機械式制動助力器，并配備了制動系統蓄壓器。出于同樣的原因，轉向系統也采用了電控機械式助力轉向系統。

圖18 車身尺寸參數

圖19 車身材料

3.聲學措施

為提升車內人員的乘坐舒適性并降低變速器和周圍環境的噪聲傳入，工程師對車輛的聲學系統使用了一些額外的措施。這些措施在很大程度上是通過粘接隔音無紡布實現的，它們主要分布在兩大區域，即車尾噪聲區和前部車身。與普通up車型相比，e-up車型還增加了后輪罩內板，并在前后輪罩內板內側粘接有消聲減振塊。

六、空調系統

純電動汽車的空調系統結構與傳統內燃機汽車的空調系統有很大不同，以e-up車型為例，其空調系統的主要部件包括電動空調壓縮機V470、高壓加熱裝置Z115和空調操作元件EX21。空調系統網絡圖如圖20所示。

圖20 空調系統網絡圖

1.電動空調壓縮機V470

由于沒有燃油發動機為壓縮機提供動力，所以e-up車型采用了電動空調壓縮機，如圖21所示。它安裝在電驅動裝置的右前方，額定電壓為374V，轉速為800～8 600r/min，功率消耗為3.6kW，工作溫度為-10～120℃，質量為6kg，使用LIN總線與空調控制單元J255通信。該壓縮機采用了渦旋式結構設計，壓縮機由相互嚙合的一條固定螺旋線和一條旋轉螺旋線構成。旋轉的螺旋線通過電動機的偏心輪驅動并以圓形軌跡轉動。通過這種偏心運動，螺旋線形成多個逐漸變小的腔室，制冷劑R134a在這些腔室中被壓縮。

圖21 電動空調壓縮機

2.高壓加熱裝置Z115

同樣因為沒有燃油發動機提供廢熱的緣故，所以e-up車型的暖風系統使用高壓加熱裝置(圖22)來加熱回路中的冷卻液。該裝置的功率為5.5kW，輸入電壓為180～374V，最大輸入電流30A，通過一條高壓線與高壓電源相連，12V接口則用來與空調控制單元J255進行通信。

圖22 高壓加熱裝置

空調控制單元J255通過LIN總線對高壓加熱裝置進行控制，可在0～100%的范圍內提供所需熱功率。冷卻液的輸入和輸出口各有一個溫度傳感器進行測量。高壓加熱裝置Z115具有3個加熱回路，加熱回路1和2通過脈寬調制信號PWM控制，加熱回路3根據設置的擋位完全打開或關閉。

3.可加熱的擋風玻璃Z2

e-up車型裝配有可加熱的擋風玻璃(圖23)。加熱絲的矩形分布保證整個玻璃表面不會出現霧化。有兩種方式可以啟動擋風玻璃加熱裝置：通過加熱開關E180手動啟動，或者通過空調控制單元J255自動控制。擋風玻璃四周沒有密封條，而是粘接到框架上。如果帶有滑動天窗，則框架的上部區域為唇形結構。搭鐵帶通過螺栓安裝在車內照明燈下方的車身搭鐵點上。

圖23 電動加熱擋風玻璃

七、制動系統

如圖24所示，e-up車型的制動系統包括串聯式制動主缸、車輪制動器、電子機械式制動助力器、ESC/ABS系統、制動系統蓄壓器和三相電流驅動裝置。通過電子機械式制動助力器增強駕駛員施加的制動踏板力。

圖24 e-up車型的制動系統

1.可實現制動能量回收的制動系統

可實現制動能量回收的制動系統是專為配備三相電流驅動裝置的車輛而開發的。在發電機運行模式下，三相電流驅動裝置會根據轉速、高壓蓄電池的溫度及電量產生制動效果。這種相互關系會導致不穩定的電子制動，因此必要時需要通過液壓進行補償。這種電子和液壓制動之間的交替變化被稱為聯合制動(brake blending)。e-up車型最多可延遲3.5m/s2，由此回收的能量將提供給高壓蓄電池電驅動裝置的電子功率和控制系統。在駕駛員制動期間，制動系統利用三相電流驅動裝置的制動潛力，增加電動車輛的行駛距離。

可實現制動能量回收的制動系統(圖25)包括電子機械式制動助力器eBKV、串聯式制動主缸、制動系統蓄壓器VX70、三相電流驅動裝置VX54和電動裝置的電子功率和控制裝置JX1。

圖25 可實現制動能量回收的制動系統