安全压倒一切，LY混动车是较安全的电动车设计

摘要：

A 本文从用电安全角度出发探讨如何保证全新LY混动的安全性能。

B LY混动车在安全性能方面具有优越性能。

全新设计的LY混动车是基于传祺GA5增程版设计的一辆纯电续航160KM，增程续航500KM以上的混动车。该车如图1所示，LY混动有三个电机。主驱动电机94KW。作为后轮的驱动电机。前轮驱动有两个发电电动机，驱动功率15KW、发电功率也是15KW。前舱有传动耦合装置，通过外置或车载动力装置带动发电电动机发电。

增程系统由20马力发动机、油箱和传动耦合构成，前轮两个发电电动机A／B分别对应增程系统A／B。单个增程系统净重不超25KG，满油重量不超50KG。每个增程系统总发电量不少65KWH。车载发电可以使用一个增程系统，也可以使用两个，两个增程系统车载总电量在130KWH。纯电＋增程续航超过900公里。

LY混动测试车有两个充电口。一个是车载15KW的充电接口，另外一个是75KW直流快充。车载电池组在36KWH电量左右。直流快充15分钟可以充满80％，足够100KM以上续航。

图 1 LY混动测试车结构框图

本文从用电安全角度出发探讨如何保证全新LY混动的安全性能。

按相关规范标准，电动车的安全要求包含以下

（1）防水防尘性能要求

a．整车涉水要求

b．B级电压部件防护等级要求

c．整车浸水要求

（2）防火性能要求

a．B级电压部件阻燃性能要求

b．可充电储能系统（或安装舱体）与客舱间阻燃隔热要求

（3）可充电储能系统安全要求

a．蓄电池系统最小管理单元热失控要求

b．可充电储能系统内零部件材料阻燃要求

c．安装舱体隔离要求

d．断开装置要求，可充电储能系统应安装维修开关和熔断器。

e．泄压透气装置要求，蓄电池包应设有定向泄压和透气装置，泄压压强应不大于50 kPa。

（4）控制系统安全要求

a．制动信号优先要求

整车控制系统当制动信号和加速信号同时发生时，应只响应制动信号。

b．行驶中断电要求，车辆在行驶过程中，出现需要整车主动断B级高压电的车辆异常情况时，在车速大于5 km／h时应至少保持转向助力状态30 s后再断B级电。

（5）充电安全要求

a．充电接口安全要求，整车具备多个充电接口时，充电时不工作的充电接口应不带电。

b．充电插座温度监控要求，车辆的充电插座应设置温度监控装置，该装置应能根据温度变化传送相应信号给车辆，用于实现车辆充电接口的温度监测和过温保护功能。

（6）车辆结构安全要求

a．车辆碰撞安全要求

b．上部结构安全要求

（一）动力系统安全性能

按照上面的安全要求内容。LY混动车在不带车载增程系统的时候是纯电动车。由于LY混动车有三套电机，三套动力系统主回路是相互独立的，互为冗余，电池系统也有两套也是相互独立互为冗余。可以很好满足整车主动断B及高压电的车辆异常情况，在车速大于5 km／h时应至少保持转向助力状态30 s后再断B级电。

此外电机、电池的分散，有利于发热部件的散热、温控的要求。这样的布置安全性能也由于单电机的纯电动车。

再者，动力系统控制失效情况下，三个电机任何一个出现失速或过速，都可以调整另外的电机进来弥补，或者直接切断故障电机。例如，主驱动电机故障，完全停止主驱动B级电力回路。使用前轮两个电动机驱动汽车行驶到安全位置、或开往检修厂。

第四点，动力回路的安全性能是由多电机、多功率单元、控制单元组成的，虽然增加了建造成本。但安全是用车中第一要素。费用是值得花。前轮动力系统、增程系统可以所有车型共用一套。这样可以通过量产降低成本。

（二）电源系统的安全性能

36KWH的车载电池电量系统续航大于160KM以上，满足大多数车主的日常用车需求。当然也可以通过调整电池电量为12KWH、使用两个增程系统。这样的系统就跟传祺GA5增程版一致。但传祺GA5增程版就是一个失败的产品，其原因在于，燃油成本高，增程效率经过发电、充电等变换后整体燃油到车辆动力的效率变低了，还要多载重12KWH电池的重量。短途纯电、长途增程。这样就可以充分发挥了电动车、燃油车的各自优势。

当然通过调整电池电量和增程系统的发电能力，可以找到一个最优的应用工况。目前看来车主日常里程短途需求跟电池电量成正比。而车载增程发动机则作为一个备用电源存在。在绝大算数情况下，只需要一个增程系统即可。这样的配置是最优化的。

这样的配置也是最安全的。假设后轮电池组烧毁，前轮仍能按30KW功率低速前进。假设前轮电池组烧毁，正常运行不受到影响。假设增程系统故障，正常运行只需要低电量充电或立即更换增程系统。

也就是说这是三个相互独立的电源系统。电力系统通常只跟电力、用电特性、功率这些因素有关系。并不会因为将这三个电源分开造成更高的成本。

（三）发电、充电的安全性能

LY混动车设置两个充电口，15KW车载充电口是用了发电系统的功率单元。可以直接使用380V三相电源充电。可以在2．5个小时充满车载电池组，这样可以满足绝大多数车主用车需求。也可以使用75KW直流快充。二者可以同时进行。15分钟内能在充电到80％电量。

这样的系统同样也是因为采用了冗余设计使得充电的失效性很低。而成本只是增加一个充电接口。

发电机也是两个电机，如果其中一个故障不能发电，另外一个同时发生故障的可能也很低。

（四）电池燃爆、充电过热、车辆起火、冬天冻伤、取暖等问题

电池燃爆、充电过热、车辆起火、冬天冻伤等问题是不可避免的，任何想从诱发源彻底解决的办法都因高昂的成本变得不可行。LY混动车成本低廉地解决些问题，LY混动车因考虑增程系统的冷却，必须配置强大的热控制系统。这样的热控制系统可以有效防范过热。

电池问题更好解决了。当检测到前轮电池组、后轮电池组其中一个存在故障。那么立即切断B级电源，电池停止充放电后，其安全性能可以很快恢复。或者及时去检修。当两个电池组同时故障，还有车载增程系统提供动力。

冬天电池冻伤、取暖的解决车载增程系统可以自启动供暖。

图 2 更安全的车辆——LY混动车

（五）自动驾驶的安全问题

作者大学专业是自动化、出于专业知识角度考虑。任何载人车辆做任何全程无人驾驶都是不可取的，经济上不可取、安全上不可取。而自动辅助驾驶是非常有必要的。

为何这样呢？首先，有人的车上，除了车上的人存在智力障碍，不然考取驾照，然后在车上作为安全第一责任人才是尊重生命的体现。而把不具备驾驶能力的人放在无人驾驶汽车上，比如老人小孩，是一种典型的骗保行为。不管发生故障的概率有多大。人的生命只有一次。地球上80亿人，单次路程发生故障的概率达到亿分之一，但一旦发生对个人、家庭的损害则是100％。而人在车上的的时间非常不值钱的。在车上不能办公，狭小的空间不能娱乐。休息则是比较多人的选择，请问睡会在安全悬崖上睡觉？一不小心就永远睡着了。

辅助驾驶是非常有必要的。商业、货物运送等车辆可以实现无人驾驶、开辟独立运输道路作为无人货物长途道路。可以大幅降低运输成本。商业是可以行的。

结论

全新设计的LY混动车具有超高的安全性能。