一、成果简介
应用领域:商用新能源全系列车型,包括:电动商务车(小VAN、大VAN)、电动微/轻卡车、纯电动/混合动力重卡、燃料电池车等。
关键技术:新能源系统集成的平台化开发,包括:网络架构的平台化开发、平台化模块化的功能定义、动力系统硬件集成的平台化开发、VCU软件集成的平台化开发。
二、成果创新点及解决的难点问题
1、网络架构的平台化开发:新能源相关控制器都在单独一路CAN总线,便于平台化管理和拓展,通过网关与整车其他部件,如:ABS、仪表等进行信息交互。
新能源CAN总线的两个120Ω终端电阻所在节点固定,不因项目车型变化而变化。基于平台化考虑,不同车型,不同项目,总线节点数量不同,但节点之间的通讯协议平台化开发,同一功能通讯协议保持一致,以保证各控制器通讯的稳定性,提高整车总线通讯的稳定性及开发的效率;如图1所示。
图1 网络架构平台化设计图
2、平台化模块化的功能定义以及VCU策略模型的平台化开发:整车功能按模块划分,如:高压上下电模块、交流充电模块、直流充电模块、坡起辅助功能模块、预约充电功能模块、燃料电池控制功能模块等。
针对不同的项目,项目需求相同的功能模块可复用,新功能需求编写新的功能定义模块以及策略模型,达到在稳定的模型基础上持续优化升级,实现功能模块平台化,提高了基于平台化开发的新车型的系统稳定性。
3、动力系统硬件集成的平台化开发:将新能源动力相关部件按功能划分为几部分,包括:整车控制器VCU、电池系统、电驱系统、电力附件(车载充电机OBC、DCDC)和辅助系统(转向、制动、空调等)。
其中,电驱系统、电力附件和辅助系统做集成PEU/(MCU+PDU)开发,如图2和图3所示,根据不同项目需求,采用PEU方案或者MCU+PDU方案,通过增减内部相关元器件来实现相应功能,既节约布置空间,又降低开发成本,也便于状态管控;电池系统集成各继电器控制及状态反馈的平台化开发,可以实现不同电池厂家电池切换而无需改变整车状态,实现真正的换电功能。
图2 PEU平台化开发设计原理图
图3 PDU平台化开发设计原理
三、成果应用情况
1、福田商用新能源项目欧马可、奥铃、图雅诺及伽图系列电动车均按此平台设计开发,目前所有车型量产车辆近千台已交付客户使用,正在全国各大城市正产运行,运营稳定;如图4所示。
图4 欧马可、伽途电动车
2、新车型开发动力系统开发均在平台化基础上,新功能添加新模块,保证整车稳定可靠的基础上衍生出了多种车型,如:此平台化的智能驾驶轻卡已经成功拿到重庆市路测牌照,福田成为国内第一家拿到商用车自动驾驶路测牌照的企业。
四、社会及经济效益分析
目前商用电动车新能源系统集成平台化开发成果已经在商用新能源全系列车型实现应用,平台化产生的效益如下:
1、各车型使用的零部件均为平台化产品,省去因差异导致的大量开模费用;
2、基于平台化设计的车型零部件状态成熟,可以极大缩短项目开展所需开发周期、人员成本,并且提高新车型的可靠性;
3、零部件开发适用性强,供应商切换所需周期短,涉变部件少,成本低且易于管控。
责编:节能与新能源汽车年鉴
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