大众e-up电动汽车系统结构介绍(中)

◆文/山东 刘春晖 尹文荣

(接上期)

2.组合仪表

e-up车型的组合仪表基于甲壳虫车型的High line型组合仪表(图17)，但是对显示仪表和多功能显示屏MFA进行了专门改动。除了中间的模拟式车速显示器之外，蓄电池充电状态和百分比功率显示(电力表)也采用模拟式。多功能显示屏中的“READY”表示行驶准备就绪状态，此外还可显示以下信息：行驶里程、瞬间耗电量、平均耗电量、充电过程信息、驾驶模式选择及目前可用的功率。

3.充电方式

图17 组合仪表

e-up车型配备了2种充电接口，因此可使用2种方式充电，即交流电(AC)充电和直流电(DC)充电。但实际上，充电时为高压蓄电池加载的都是直流电。如果使用交流电充电，系统会使用发动机舱内的高压蓄电池充电器AX4将交流电转换为直流电，并且它会将充电功率限制在3.6kW以下。如果使用直流电充电，则是通过高压蓄电池充电装置接口U34直接充电，最高功率可达50kW。

五、车身与底盘

1.车身结构

e-up车型的车身主要尺寸参数如图18所示。从up到e-up的发展也对车身结构产生了影响，为了安装高压蓄电池，对车辆底板中部以及内板进行了重新开发，以便为高压蓄电池创造空间。由于对碰撞安全的极高要求，因此车身增加了热变形部件的使用比例，并且几何形状和材料质量(图19)也有所变化。例如，由于特殊的碰撞要求，B柱内部独立部件的几何形状和材料均进行了改进，以获得更高强度。为避免受到腐蚀和碰撞损坏，e-up车型还装配了一个底板护板，该护板安装在高压蓄电池下半部壳体和纵梁上。

2.悬架、转向及制动系统

e-up车型的前悬架为麦弗逊结构，后悬架为扭力梁结构，前轮采用盘式制动器，后轮采用鼓式制动器，这些均与普通版up车型相同。所不同的是，由于e-up车型没有传统的内燃机，无法提供真空助力，因此采用了电子机械式制动助力器，并配备了制动系统蓄压器。出于同样的原因，转向系统也采用了电控机械式助力转向系统。

图18 车身尺寸参数

图19 车身材料

3.声学措施

为提升车内人员的乘坐舒适性并降低变速器和周围环境的噪声传入，工程师对车辆的声学系统使用了一些额外的措施。这些措施在很大程度上是通过粘接隔音无纺布实现的，它们主要分布在两大区域，即车尾噪声区和前部车身。与普通up车型相比，e-up车型还增加了后轮罩内板，并在前后轮罩内板内侧粘接有消声减振块。

六、空调系统

纯电动汽车的空调系统结构与传统内燃机汽车的空调系统有很大不同，以e-up车型为例，其空调系统的主要部件包括电动空调压缩机V470、高压加热装置Z115和空调操作元件EX21。空调系统网络图如图20所示。

图20 空调系统网络图

1.电动空调压缩机V470

由于没有燃油发动机为压缩机提供动力，所以e-up车型采用了电动空调压缩机，如图21所示。它安装在电驱动装置的右前方，额定电压为374V，转速为800～8 600r/min，功率消耗为3.6kW，工作温度为-10～120℃，质量为6kg，使用LIN总线与空调控制单元J255通信。该压缩机采用了涡旋式结构设计，压缩机由相互啮合的一条固定螺旋线和一条旋转螺旋线构成。旋转的螺旋线通过电动机的偏心轮驱动并以圆形轨迹转动。通过这种偏心运动，螺旋线形成多个逐渐变小的腔室，制冷剂R134a在这些腔室中被压缩。

图21 电动空调压缩机

2.高压加热装置Z115

同样因为没有燃油发动机提供废热的缘故，所以e-up车型的暖风系统使用高压加热装置(图22)来加热回路中的冷却液。该装置的功率为5.5kW，输入电压为180～374V，最大输入电流30A，通过一条高压线与高压电源相连，12V接口则用来与空调控制单元J255进行通信。

图22 高压加热装置

空调控制单元J255通过LIN总线对高压加热装置进行控制，可在0～100%的范围内提供所需热功率。冷却液的输入和输出口各有一个温度传感器进行测量。高压加热装置Z115具有3个加热回路，加热回路1和2通过脉宽调制信号PWM控制，加热回路3根据设置的挡位完全打开或关闭。

3.可加热的挡风玻璃Z2

e-up车型装配有可加热的挡风玻璃(图23)。加热丝的矩形分布保证整个玻璃表面不会出现雾化。有两种方式可以启动挡风玻璃加热装置：通过加热开关E180手动启动，或者通过空调控制单元J255自动控制。挡风玻璃四周没有密封条，而是粘接到框架上。如果带有滑动天窗，则框架的上部区域为唇形结构。搭铁带通过螺栓安装在车内照明灯下方的车身搭铁点上。

图23 电动加热挡风玻璃

七、制动系统

如图24所示，e-up车型的制动系统包括串联式制动主缸、车轮制动器、电子机械式制动助力器、ESC/ABS系统、制动系统蓄压器和三相电流驱动装置。通过电子机械式制动助力器增强驾驶员施加的制动踏板力。

图24 e-up车型的制动系统

1.可实现制动能量回收的制动系统

可实现制动能量回收的制动系统是专为配备三相电流驱动装置的车辆而开发的。在发电机运行模式下，三相电流驱动装置会根据转速、高压蓄电池的温度及电量产生制动效果。这种相互关系会导致不稳定的电子制动，因此必要时需要通过液压进行补偿。这种电子和液压制动之间的交替变化被称为联合制动(brake blending)。e-up车型最多可延迟3.5m/s2，由此回收的能量将提供给高压蓄电池电驱动装置的电子功率和控制系统。在驾驶员制动期间，制动系统利用三相电流驱动装置的制动潜力，增加电动车辆的行驶距离。

可实现制动能量回收的制动系统(图25)包括电子机械式制动助力器eBKV、串联式制动主缸、制动系统蓄压器VX70、三相电流驱动装置VX54和电动装置的电子功率和控制装置JX1。

图25 可实现制动能量回收的制动系统