在純電動(dòng)車(chē)小型化、尤其是在6米客車(chē)"買(mǎi)就送"的市場(chǎng)背景下，中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)寧商用車(chē)有限公司逆潮流而動(dòng)，率先打破市場(chǎng)常規(guī)，制作了一款滿(mǎn)載質(zhì)量80噸、牽引質(zhì)量60噸的純電動(dòng)重型牽引車(chē)。信息在網(wǎng)上已經(jīng)發(fā)布，便引來(lái)眾多的旁觀者。我作為純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成工程師之一，參與了重汽這款豪瀚牌"電拖頭"的制作全過(guò)程，因此有感而發(fā)也不無(wú)道理。

豪瀚純電動(dòng)牽引車(chē)

　　通常，這種重型牽引車(chē)需要采用操縱不便的多擋手動(dòng)變速器或者價(jià)格昂貴的自動(dòng)變速器，而這款重型"電拖頭"的驅(qū)動(dòng)力和車(chē)速，只需駕駛員控制加速踏板即可實(shí)現(xiàn)起步和無(wú)級(jí)變速的提速過(guò)程。所提供的自動(dòng)爬行模式，不僅滿(mǎn)足了車(chē)輛在特殊工況下的使用要求，坡道起步時(shí)的自動(dòng)爬行功能，更給駕駛?cè)藛T增添了難得駕駛樂(lè)趣。除此之外，0~20Km/h的加速時(shí)間只需9秒鐘；最高車(chē)速可達(dá)52km/h；以及最大爬坡度超過(guò)5%等卓越的動(dòng)力性能，完全滿(mǎn)足碼頭重型牽引車(chē)擺渡大型集裝箱的任務(wù)。150kW/h的儲(chǔ)能裝置，在車(chē)輛滿(mǎn)載情況下一次充電續(xù)駛里程超過(guò)60km……動(dòng)力性高、耗電量低、操縱性好等優(yōu)點(diǎn)，不僅得益于工程師團(tuán)隊(duì)的合理設(shè)計(jì)和制作人員的精心施工，更得益于0~10000轉(zhuǎn)/分的高速、高效電機(jī)，以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩最大可以達(dá)到令人驚嘆的43500Nm。

　　中國(guó)重汽純電動(dòng)碼頭低速牽引車(chē)進(jìn)行牽引實(shí)驗(yàn)這輛碼頭牽引車(chē)主要用于港口內(nèi)集裝箱的搬運(yùn),額定滿(mǎn)載質(zhì)量為80噸,空載質(zhì)量為20噸。整車(chē)滿(mǎn)載后的強(qiáng)勁動(dòng)力來(lái)自?xún)蓚€(gè)并聯(lián)的額定功率為85KW的北京永續(xù)西門(mén)子電機(jī)。這種ELFA動(dòng)力系統(tǒng)是各種工況下的輸出功率和轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，兩個(gè)電機(jī)同時(shí)以相同轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率輸出工作，即：各自以完全相等的動(dòng)力按總動(dòng)力需求的50%做功，其平均工作效率要比一個(gè)電機(jī)獨(dú)立輸出動(dòng)力提高5%左右。對(duì)于眾多電機(jī)設(shè)計(jì)者和制造商，簡(jiǎn)直就是一個(gè)夢(mèng)寐以求的夢(mèng)想。在同一臺(tái)減速器上安裝兩個(gè)各自重量只有113kg，且轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)同步的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，不僅使電機(jī)的工作效率能夠在更多工況下始終保持在90%～95%的范圍，對(duì)電機(jī)產(chǎn)品性能、質(zhì)量的一致性如此之高，更是一個(gè)令人難以逾越挑戰(zhàn)。此方案非一般技術(shù)所能為，然而西門(mén)子做到了。安全、高效、可靠、耐用，讓此車(chē)既有了強(qiáng)勁的動(dòng)力，又有了超長(zhǎng)的續(xù)航里程。

"電拖頭"雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配置示意圖

　　西門(mén)子ELFA 系統(tǒng)產(chǎn)品采用國(guó)際電工委員會(huì)IEC60034系列和德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化組織DIN EN 60034系列標(biāo)準(zhǔn)。在高鐵技術(shù)平臺(tái)上生成的模塊化產(chǎn)品，性能和質(zhì)量的一致性做得非常驚人自不在話下。

　　這款港口牽引車(chē)，在操作上更簡(jiǎn)單更人性化，由于此車(chē)的根本沒(méi)有變速設(shè)備，車(chē)速的控制完全是靠電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電機(jī)轉(zhuǎn)速0-10000轉(zhuǎn)之間線性轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速，加上西門(mén)子減速箱后輸出給后橋主減。這樣就直接實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速，駕駛員通過(guò)加速踏板的開(kāi)度，直接來(lái)控制車(chē)速，使得駕駛輕松自如，從而也讓動(dòng)力系統(tǒng)少了一個(gè)變速設(shè)備。

　　同時(shí)此車(chē)搭載的西門(mén)子ELFA動(dòng)力系統(tǒng)還有制動(dòng)回收能量的功能,在保證動(dòng)力的同時(shí)又能節(jié)能。其回收能量的原理是當(dāng)踩下制動(dòng)踏板的過(guò)程中，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)變成兩個(gè)發(fā)電機(jī)，同時(shí)通過(guò)逆變器為電池充電。

　　這輛車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)中觸及到安全、可靠相關(guān)聯(lián)的部件，都是由西門(mén)子的通訊控制單元驅(qū)動(dòng)或者監(jiān)控下工作的。其中包括高壓的通斷。因?yàn)橛|及到高壓，所以此車(chē)所遵循的安全標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格。首先從系統(tǒng)上說(shuō)，西門(mén)子動(dòng)力系統(tǒng)自身要求非常高，保證所有安全條件都滿(mǎn)足的情況下才能讓電池的控制系統(tǒng)閉合主回路，有不滿(mǎn)足的條件就會(huì)要求電池控制系統(tǒng)斷開(kāi)電路，從而從根本上保障了車(chē)輛的安全。

　　這輛車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)中用的高壓線束是按照西門(mén)子要求，全部采用閉環(huán)成組連接和高度集成獨(dú)立控制。這樣的設(shè)計(jì)可以使高壓線束在高度集中的情況下減少故障點(diǎn)的增加。

　　其中西門(mén)子ELFA系統(tǒng)還實(shí)施的檢測(cè)著電池的電壓、電流、SOC以及電池的工作狀態(tài)，過(guò)流、過(guò)壓、欠壓保護(hù)等功能可以防止驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損壞并避免因?yàn)殡姵剡^(guò)載發(fā)生意外事故。

　　如果碰到意外情況導(dǎo)致散熱系統(tǒng)發(fā)生故障，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以通過(guò)自行限制動(dòng)力系統(tǒng)功率輸出的方式，在保證安全的狀況下使車(chē)輛繼續(xù)行駛至目的地。這樣就避免車(chē)輛拋錨的情況，保證了車(chē)輛運(yùn)輸過(guò)程中減小故障帶來(lái)的損害。簡(jiǎn)而言之，即使電機(jī)軸承經(jīng)過(guò)常年運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生損壞時(shí)，系統(tǒng)也能及時(shí)提供故障預(yù)警信息，這個(gè)特點(diǎn)是國(guó)內(nèi)外各類(lèi)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)所不具備的。

　　"電拖頭"駕駛艙內(nèi)體現(xiàn)了更多的人性化處理。例如啟動(dòng)鑰匙門(mén)后西門(mén)子動(dòng)力系統(tǒng)準(zhǔn)備狀況，電池電壓值、電池的SOC值、散熱系統(tǒng)的水溫值、電機(jī)溫度值等常規(guī)信息和故障，都能顯示在儀表中間一塊液晶顯示屏上，讓駕駛員對(duì)車(chē)輛狀況一目了然。

　　駕駛艙內(nèi)設(shè)置了系統(tǒng)報(bào)警設(shè)備，例如電機(jī)溫度報(bào)警、水溫報(bào)警、絕緣問(wèn)題報(bào)警等。在有蜂鳴器聲音報(bào)警的同時(shí)，液晶屏幕上還會(huì)閃爍相對(duì)應(yīng)的圖案。

　　此車(chē)還對(duì)緊急狀況發(fā)生后，讓車(chē)輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)繼續(xù)使用，給足車(chē)輛在這種情況下有充足時(shí)間靠邊停，可謂是考慮周全。

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