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纯电动汽车充电座布局要点

中国储能网消息:纯电动汽车与传统燃油汽车最大的体验差异在于能源供应方式。传统的燃油车只需几分钟就可以加满燃油,而纯电动汽车需要以充电的形式补充能量,比加油操作耗时多了。一般纯电动汽车都会配备快充和慢充两种充电接口。当用户有足够的时间时,建议使用慢速充电端口给电池充电。一次充满电需要6 ~ 8小时左右;作为DC大功率充电口,主流机型快速充电口1小时内可充满电。充电口的设计要求目前没有标准化的参考。从整车总体布局的角度出发,结合客户的使用要求,得出充电口的系统布局要求,比较不同位置充电口的优缺点。

充电口布局要求

目前,我国对收费港口的布局没有严格的法律要求。一般来说,在充电口的布局过程中要考虑以下四个方面。

1.车辆安全要求

充电端口的布局是安全的

行驶过程中,充电口本身不充电。但由于充电口通过高压线与充电器相连,所以在布局过程中需要考虑整车的高压安全,尽量避免将充电口及其线束布置在碰撞变形区,以防止高压线束在碰撞过程中因钣金零件变形而被挤压或切断,这将带来相关的安全风险。

充电线的布置是安全的

由于充电线属于高压线,除了尽量避免布置在碰撞变形区外,还要考虑充电线与周围信号线的相对距离,避免电磁干扰,影响信号传输。此外,为了考虑乘客的安全和心理感知,车厢内应尽量避免高压线。

2.用户要求

纯电动汽车的充电频率远高于传统燃油车的加油频率,因此充电时客户操作的便利性也是布置充电口时必须考虑的因素。

充电口的位置有高有低

考虑到人体工程学的要求,充电口不要布置的太低,要在客户正常的可视范围内,充电枪可以方便的插拔。考虑中国95!人体比例,充电口的高度应设置在不低于空载地线以上650mm。充电枪的插入角度

充电枪的插拔角度也需要在客户舒适的力度角度内。由于该角度也与充电口的高度密切相关,所以可以在确定充电口高度后通过评估来确定。充电枪的插拔方向与水平面的夹角约为60度,如图1所示。

充电枪/端口的可见性

由于充电时间长且慢,驾驶员在再次使用车辆时可能会忘记充电。充电口应尽量设置在车前前方或驾驶员侧的车身结构上,以保证驾驶员上车时充电口的充电状态可见。同时要采取一些车辆控制措施,检测充电口的工作状态,以保证充电插头插上时车辆不能行驶。

充电端口附近的状态指示灯或照明灯

由于充电口都设置在车外,用户在给车辆充电时无法观察到车内仪表盘上的充电状态。因此,用户希望在充电口附近能有一个指示充电状态(是否充满电)的信号指示灯,如图2所示。此外,当夜间或低能见度环境下需要充电时,还应提供相应的导向照明装置。

3.充电门的布局要求

充电门形式的选择

考虑到车辆和s的外观

推拉门背面不外露,更美观。但是连杆的运动比较复杂,成本比铰链转臂高,所以快、慢充电口要尽量集成在同一个地方,节省整车成本。

充电门开关的安全要求

考虑到整车的功能和安全性,充电门不应直接从外部打开,应通过车内控制或车辆的电动钥匙解锁。另外,当充电门打开时,车内应有相关的警告提示。因此,充电门上应安装相应的传感器信号装置。

充电门的强度要求

纯电动汽车充电频率高,充电门需要频繁开关。因此,加料门的结构刚度不应比传统加料门的结构刚度要求低2.5N,耐久性也应比传统加料门高,周边搭接部位的刚度和强度也应适当加强。图5是在翼子板上设计了一个充电门,翼子板需要增加焊接支架,增加局部强度。

开门的信封要求

应注意门的运动包络与充电盖之间的距离,最小推荐距离为8mm,如图6所示。装药门打开后,要避开装药枪包线和人工操作空间。

充电口的布局位置与造型的关系也很密切。一般来说,根据制造工艺的要求,装料门分模线与侧壁特征线之间的间隙应大于25毫米,至少15毫米,与侧壁其他分模线的距离应大于25毫米,如图7所示。

4.充电座的设计要求

在2015年中国发布的《电动汽车传导充电用连接装置》标准(以下简称标准)中,主要有两个与充电口布局相关的要求。

充电座的保护要求

在标准中,要求车辆侧的充电接口应具有相关的保护装置,以确保在插头和插座未插入时满足保护等级IP54的要求。所以充电座的保护罩是不可忽视的,一般集成弹起式、插入式和充电门,如图8所示。

电子锁的解锁线缆布置

充电时,充电枪和充电接口应具有锁定功能,以防止充电时意外断开。为了防止电子锁出现故障,还需要在车辆插座上安装一个备用的机械解锁装置。目前机械解锁装置一般由拉索实现,拉索一般布置在充电底座附近,如图9所示。

充电口布局位置一方面要考虑充电装置,另一方面要考虑整车驱动系统的整体布局。

1.充电装置简介

纯电动汽车快速充电常用的充电方式有三种。

便携式充电

便携式充电是指用附在车辆上的便携式充电电缆连接普通家用插座进行充电,如图10所示。由于充电速度慢,这种方法只能作为辅助充电方法。

家用充电桩

家用充电桩是最常见的充电桩,如图11所示。一般分为壁挂式和立式两种。充电电压为220V,充电一般在6 ~ 8小时内完成。收费标准为民用电。这种收费方式比较方便。

公共充电桩

公共充电桩一般分为快充和慢充,如图12所示。

根据国内和充电站的充电桩位置统计可以发现,充电桩位置设置在前(尾)侧,四角车位比例略高于车身侧设置。从这个角度来说,将充电口设置在汽车的前部或后部附近,更方便客户充电。2.考虑驱动系统的整体布局

对于纯电子

充电口位置分布的最终统计如图14所示。车辆左右两侧设置的充电口比例基本相同。快充口和慢充口相对排列位置的统计如图15所示。除了combo集成充电口外,约有一半的纯电动汽车选择将快充口和慢充口分开,这主要是因为很多纯电动汽车是在传统车辆架构的基础上开发的,所以会继续使用传统车身上的加油口作为充电口之一;在有集成充电口的车辆中,有一半以上的车辆在车前有集成充电口,少数车辆选择放在后侧壁。

快充口和慢充口一体化的策略可以减少一个充电门系统,节约成本,但相应的布局空间会增加。从集成充电口的位置选择来看,大部分集成充电口布置在车前,主要考虑以下三个方面:1)造型:车前格栅和标志的造型面比较平整,便于添加充电口功能。

2)布局空间:与传统车辆相比,新能源汽车前舱布局空间丰富,车前空间大,线束和管道少,更有利于充电口的布局。

3)成本:一般新能源汽车的充电模块、电机等部件都安装在前舱,因此充电口在前方走线相对较短,成本较低。

结论理论

通过对市场上现有纯电动汽车的分析和各种充电桩的统计,总结出常见的充电口布置位置。从布局要求来看,首先,新能源汽车相对于传统汽车,前舱布局空间丰富,前部空间较大,线束和管路较少,更有利于充电口的布局。其次,考虑到造型特点,车前格栅和标志的造型面比较平整,更容易添加充电口特征。

从客户的使用感受来看,充电口应尽量布置在车辆前方或车辆前方,这样更便于观察和操作。考虑到成本投入,如果充电模块、电机、电池等部件都布置在车辆的前侧,则充电口走线相对较短,成本较低。但有些新能源汽车是在传统汽车上改装开发的,要考虑钣金和模具成本的分担策略。

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