【技術成果】北汽福田-商用電動車新能源系統整合的平臺化開發

一、成果簡介

應用領域：商用新能源全系列車型，包括：電動商務車（小VAN、大VAN）、電動微/輕卡車、純電動/混合動力重卡、燃料電池車等。

關鍵技術：新能源系統整合的平臺化開發，包括：網路架構的平臺化開發、平臺化模組化的功能定義、動力系統硬體整合的平臺化開發、VCU軟體整合的平臺化開發。

二、成果創新點及解決的難點問題

1、網路架構的平臺化開發：新能源相關控制器都在單獨一路CAN匯流排，便於平臺化管理和擴充，通過閘道器與整車其他部件，如：ABS、儀表等進行資訊互動。

新能源CAN匯流排的兩個120Ω終端電阻所在節點固定，不因專案車型變化而變化。基於平臺化考慮，不同車型，不同專案，匯流排節點數量不同，但節點之間的通訊協議平臺化開發，同一功能通訊協議保持一致，以保證各控制器通訊的穩定性，提高整車匯流排通訊的穩定性及開發的效率；如圖1所示。

圖1  網路架構平臺化設計圖

2、平臺化模組化的功能定義以及VCU策略模型的平臺化開發：整車功能按模組劃分，如：高壓上下電模組、交流充電模組、直流充電模組、坡起輔助功能模組、預約充電功能模組、燃料電池控制功能模組等。

針對不同的專案，專案需求相同的功能模組可複用，新功能需求編寫新的功能定義模組以及策略模型，達到在穩定的模型基礎上持續優化升級，實現功能模組平臺化，提高了基於平臺化開發的新車型的系統穩定性。

3、動力系統硬體整合的平臺化開發：將新能源動力相關部件按功能劃分為幾部分，包括：整車控制器VCU、電池系統、電驅系統、電力附件（車載充電機OBC、DCDC）和輔助系統（轉向、制動、空調等）。

其中，電驅系統、電力附件和輔助系統做整合PEU/（MCU+PDU）開發，如圖2和圖3所示，根據不同專案需求，採用PEU方案或者MCU+PDU方案，通過增減內部相關元器件來實現相應功能，既節約佈置空間，又降低開發成本，也便於狀態管控；電池系統整合各繼電器控制及狀態反饋的平臺化開發，可以實現不同電池廠家電池切換而無需改變整車狀態，實現真正的換電功能。

圖2  PEU平臺化開發設計原理圖

圖3 PDU平臺化開發設計原理

三、成果應用情況

1、福田商用新能源專案歐馬可、奧鈴、圖雅諾及伽圖系列電動車均按此平臺設計開發，目前所有車型量產車輛近千臺已交付客戶使用，正在全國各大城市正產執行，運營穩定；如圖4所示。

圖4  歐馬可、伽途電動車

2、新車型開發動力系統開發均在平臺化基礎上，新功能新增新模組，保證整車穩定可靠的基礎上衍生出了多種車型，如：此平臺化的智慧駕駛輕卡已經成功拿到重慶市路測牌照，福田成為國內第一家拿到商用車自動駕駛路測牌照的企業。

四、社會及經濟效益分析

目前商用電動車新能源系統整合平臺化開發成果已經在商用新能源全系列車型實現應用，平臺化產生的效益如下：

1、各車型使用的零部件均為平臺化產品，省去因差異導致的大量開模費用；

2、基於平臺化設計的車型零部件狀態成熟，可以極大縮短專案開展所需開發週期、人員成本，並且提高新車型的可靠性；

3、零部件開發適用性強，供應商切換所需週期短，涉變部件少，成本低且易於管控。

責編：節能與新能源汽車年鑑