淺談新能源小車在主機廠的應用

（上汽通用五菱汽車股份有限公司 545000)

我國發展新能源汽車，是應對節能減排重大挑戰的需求，同時也是汽車產業跨越式發展和提升國際競爭力的需要。歐美國家及日本，都把發展新能源汽車作為戰略制高點來考慮，國家投入力量加強產業發展。我國傳統汽車領域和國外相比還比較落后，但在新能源汽車方面，我們和發達國家站在同一起跑線上，說法較多的是我們可以實現“彎道超車”，我們有機會在新能源領域與西方發達國家在同一個層面上發展創新。

目前我國汽車工業以純電驅動作為技術轉型的主要戰略方向，重點突破電池、電機和電控技術，推進純電動、燃料電池、插電式混合動力、油電混合動力等汽車產業化，實現汽車工業的跨越式發展。近期我國以混合動力汽車為重點，大力推廣普及節能汽車，逐步提高我國汽車燃油經濟性水平。

作為全國汽車銷售冠軍，上汽通用五菱汽車股份有限公司也開啟了我們自己的新能源汽車之路，最先推出的是適合城市內便利出行的E100兩座電動汽車，外觀小巧精致，內部空間適中，乘坐舒適，停車方便，作為家庭的“第二輛車”受到了廣大消費者的青睞。新能源車推出解決大眾出行的節能減排問題的同時，根據公司自己內部情況，在主機廠擴展了E100新能源電動汽車的應用，目前已經啟動了3個方面的應用：物流轉運小車、無人駕駛場內擺渡以及回收電池在AGC小車上的應用[2]。

1 物流轉運小車

根據E100小車尺寸小，使用靈活的特點，將E100小車經過改造后用于車間現場物流轉運，替代現有的電瓶拖車，減少電瓶拖車投入和維修成本的同時提高了拖車電池的使用效率。經濟效益見表1所示。

表1 E100拖車的經濟效益Table 1 E100 trailer economic bene fi ts

1.1 車輛硬件改造

根據轉運物料的重量，經評估后重新設計了E100拖車的底盤加強結構，增強小車底盤的受拉扯力。根據小車的底盤結構，首先在底盤中部的受力中心處增加了受力點，采用螺栓鉚接；然后根據小車的底盤尺寸量身設計制作拖車支架，螺栓鉚接到小車底部左右豎梁上，3個點形成三角受力結構，大大提升了小車底盤的抗拉扯能力。

1.2 速度優化

根據主機廠的場內行駛速度限制以及物料配送車輛的速度管理規定，改造后的E100拖車進行降速優化，通過速度刷新軟件將E100拖車的最高速度刷新到25 km/h，以確保拖車的行駛安全，避免員工駕駛超速。

2 無人駕駛場內擺渡

在主機廠內，根據道路規劃路線，選擇了一條場內人員的進出路線，將E100新能源車改造成無人駕駛擺渡車輛，按照規定的線路進行巡航擺渡，在規定地點等候，周期性循環運行，滿足人員的接送需求。

圖1 E100無人駕駛擺渡車

2.1 車輛改造

對E100新能源車進行改裝，增加單線激光雷達、超聲波雷達、DGPS、行駛攝像頭，以及車體的線控改造，驅動轉向改造等，改造后的E100車輛如圖1所示。

2.2 路網搭建

對選定的擺渡路線進行規劃，對路網系統進行搭建，具體步驟如如圖2所示。

圖2 擺渡路線規劃流程

圖3 擺渡路線圖

經過現場實景數據采集、數據模擬分析，根據分析結果對路線上特殊區域或路段安裝信號增加附件，最后進行擺渡地圖繪制和路網搭建。完成路網搭建后開發車輛控制程序，進行現場運行調試，最終完成車輛固定路線的無人駕駛擺渡。如圖3所示。

3 回收電池在AGC小車上的應用

新能源車主要使用的主要是鋰電池，鋰電池具有高存儲能量密度、高電壓、高低溫適應性強、使用壽命長以及綠色環保等優點。新能源電動車的出現和普及使用，隨即產生周期性的鋰電池回收，回收的鋰電池可以進行二次利用，使用到其他電動設備上，在主機廠利用最多的就是現場AGC物流小車，AGC小車本身使用的電池從性能和電能使用效率方面來說，都遠差于新能源車的鋰電池。為了實現電池資源的二次利用，建立綠色能源工廠。現對E100新能源小車的回收電池進行改裝，以適用于現場的AGC小車。

現有的AGC物流小車使用的電池為8串磷酸鐵鋰電池，采用的保護板是8串80 A的磷酸鐵鋰電池保護板。而E100新能源小車使用的是卡耐的三元鋰電池。電池箱的外觀尺寸、電池容量及其他一些保護參數都不太一樣，故對電池要重新組裝設計，保護板也需要修改保護參數[3]。

圖4 電池存放箱體結構

3.1 電池組的改造

對現有AGC小車的電池存放空間進行實際測量，并調整優化AGC小車內部元器件的布局后得出可存放電池箱的最大尺寸為400*270*210 mm，如圖4所示。

圖5 電池模組組裝圖

AGC小車電池存放箱體結構確定后，對卡耐的電池模組進行設計，要求尺寸在AGC電池存放箱體最大允許范圍內，根據卡耐電池參數和AGC小車電池的使用需求，最終采用卡耐5并7串結構（圖5）。

表2 電池參數對比Table 1 Battery parameters comparison

3.2 電池保護板修改

現有AGC小車使用的電池是8串，而卡耐的組裝是7串，以及一些參數的差異，保護板不能通用，需要對保護板參數進行修改優化。參數如表2所示。

按照卡耐電池組的參數將原有保護板更改為7串三元鋰電池保護板。

經過改裝拼接后的7串卡耐三元鋰電池用在AGC小車上，使用情況很好，電量是原來電池的3倍，充電后電池的使用時間更長久，電池的使用壽命也會更好[4]如圖6所示。

4 結束語

新能源汽車在快速發展，市場占有率也越來越高，伴隨著新能源電動汽車的普及，能源綠色化的步伐又向前邁進了一步。各大汽車生產制造廠家都在陸續推出自己的新能源汽車，面向市場，走向世界。但除了外銷以外，新能源汽車以及新能源汽車的一些能源使用鏈產品都可以在汽車主機廠內加以推廣，從身邊做起，最大化地實現節能、綠色環保、高效地使用新能源產品。讓工廠一改“高污染、高排放、高能耗”的不好形象，對社會做出貢獻的同時也為大家賴以生存的大自然做出努力。

圖6 7串保護板電路圖

【參考文獻】

[1]陳國定,等.機械設計(第九版),北京：高等教育出版社.2013.

[2]王銀濤,等.一種新的AUV路徑跟蹤控制方法[J].西北工業大學學報,2009,27(4)：517-521.

[3]喻凡,等.汽車系統動力學[M].北京：機械工業出版社,2005.

[4]詹弗蘭科.皮斯托亞.鋰電子電池技術--研究進展與應用.化學工業出版社,017.