摘要：

A 本文從用電安全角度出發探討如何保證LY混動的安全性能。

B LY混動車在安全性能方面具有優越性能。

全新設計的LY混動車是基于傳祺GA5增程版設計的一輛純電里程160KM，增程里程500KM以上的混動車。該車如圖1所示，LY混動有三個電機。主驅動電機94KW。作為后輪的驅動電機。前輪驅動有兩個發電電動機，驅動功率15KW、發電功率也是15KW。前艙有傳動耦合裝置，通過外置或車載動力裝置帶動發電電動機發電。

增程系統由20馬力發動機、油箱和傳動耦合構成，前輪兩個發電電動機A/B分別對應增程系統A/B。單個增程系統凈重不超25KG，滿油重量不超50KG。每個增程系統總發電量不少65KWH。車載發電可以使用一個或兩個增程系統，兩個增程系統車載總電量在130KWH。純電+增程續航超過900公里。

LY混動測試車有兩個充電口。一個是車載15KW的充電接口，另外一個是75KW直流快充。車載電池組在36KWH電量左右。直流快充15分鐘可以充滿80%，足夠100KM以上續航。

圖 1 LY混動測試車結構框圖

本文從用電安全，解決安全當前電動車安全問題兩個角度出發探討如何保證全新LY混動的安全性能。

按相關規范標準，電動車的安全要求包含以下

(1) 防水防塵性能要求

a. 整車涉水要求

b. B級電壓部件防護等級要求

c. 整車浸水要求

(2) 防火性能要求

a. B級電壓部件阻燃性能要求

b. 可充電儲能系統（或安裝艙體）與客艙間阻燃隔熱要求

(3) 可充電儲能系統安全要求

a. 蓄電池系統最小管理單元熱失控要求

b. 可充電儲能系統內零部件材料阻燃要求

c. 安裝艙體隔離要求

d. 斷開裝置要求，可充電儲能系統應安裝維修開關和熔斷器。

e. 泄壓透氣裝置要求，蓄電池包應設有定向泄壓和透氣裝置，泄壓壓強應不大于50 kPa。

(4) 控制系統安全要求

a. 制動信號優先要求

整車控制系統當制動信號和加速信號同時發生時，應只響應制動信號。

b. 行駛中斷電要求，車輛在行駛過程中，出現需要整車主動斷B級高壓電的車輛異常情況時，在車速大于5 km/h時應至少保持轉向助力狀態30 s后再斷B級電。

(5) 充電安全要求

a. 充電接口安全要求，整車具備多個充電接口時，充電時不工作的充電接口應不帶電。

b. 充電插座溫度監控要求，車輛的充電插座應設置溫度監控裝置，該裝置應能根據溫度變化傳送相應信號給車輛，用于實現車輛充電接口的溫度監測和過溫保護功能。

(6) 車輛結構安全要求

a. 車輛碰撞安全要求

b. 上部結構安全要求

（一）動力系統安全性能

按照上面的安全要求內容。LY混動車在無車載增程系統時，是純電動車。由于LY混動車有三套電機，三套動力系統主回路是相互獨立的，互為冗余,電池系統也有兩套也是相互獨立，冗余。很好滿足整車主動斷B及高壓電的車輛異常情況，在車速大于5 km/h時應至少保持轉向助力狀態30 s后再斷B級電。

此外電機、電池的分開布置，有利于發熱部件的散熱、溫控的要求。這樣的布置安全性能也由于單電機的純電動車。

再者，動力系統控制失效情況下，三個電機任何一個出現失速或過速，都可以調整另外的電機進來彌補，或者直接切斷故障電機。例如，主驅動電機故障，完全停止主驅動B級電力回路。使用前輪兩個電動機驅動汽車行駛到安全位置、或開往檢修廠。

第四點，動力回路的安全性能是由多電機、多功率單元、控制單元組成的，雖然增加了建造成本。但安全是用車中第一要素。費用是值得花。前輪動力系統、增程系統可以所有車型共用同一套規格。這樣可以通過量產降低成本。

（二）電源系統的安全性能

36KWH的車載電池電量系統續航大于160KM以上，滿足大多數車主的日常用車需求。當然也可以通過調整電池電量為12KWH、使用兩個增程系統。這樣的系統就跟傳祺GA5增程版一致。但傳祺GA5增程版就是一個失敗的產品，其原因在于，燃油成本高，增程動力經過發電、充電等變換后，整體燃油到車輛動力的效率變低了，還要多載重12KWH電池的重量。

短途純電不帶增程系統、長途燃油發動機增程發電。這樣就可以充分發揮了電動車、燃油車的各自優勢。

通過調整電池電量和增程系統的發電能力，可以找到一個最優的應用工況。目前看來車主日常里程短途需求跟電池電量成正比。而車載增程發動機則作為一個備用電源存在。在絕大算數情況下，只需要一個15KWe增程系統即可。這樣的配置是最優化的。

這樣的配置也是最安全的。假設后輪電池組燒毀，前輪仍能按30KW功率低速前進。假設前輪電池組燒毀，正常運行不受到影響。假設增程系統故障，正常運行只需要低電量充電或立即更換增程系統。

也就是說這是三個相互獨立的電源系統。電力系統通常只跟電力、用電特性、功率這些因素有關系。并不會因為將這三個電源分開造成更高的成本。

（三）發電、充電的安全性能

LY混動車設置兩個充電口，15KW車載充電口是用了發電系統的功率單元。可以直接使用380V三相電源充電。可以在2.5個小時充滿車載電池組，這樣可以滿足絕大多數車主用車需求。也可以使用75KW直流快充。二者可以同時進行。15分鐘內能在充電到80%電量。

這樣的系統同樣也是因為采用了冗余設計使得充電的失效性很低。而成本只是增加一個充電接口。

發電機也是兩個電機，如果其中一個故障不能發電，另外一個同時發生故障的可能也很低。這樣增程發電可靠性得到保障。而增程發電電量可以不經過電池組直接驅動另外一個發電電動機。又能保證效率，和增加電池使用壽命。

（四）電池燃爆、充電過熱、車輛起火、冬天凍傷、取暖等問題

電池燃爆、充電過熱、車輛起火、冬天凍傷，取暖等問題是不可避免的，任何想從誘發源徹底解決的辦法都因高昂的成本變得不可行。LY混動車成本低廉地解決些問題，LY混動車因考慮增程系統的冷卻，必須配置強大的熱控制系統。這樣的熱控制系統可以有效防范過熱。

電池問題更好解決了。當檢測到前輪電池組、后輪電池組其中一個存在發生故障的前兆。立即切斷B級電源，電池停止充放電后，其安全性能可以很快恢復。或者及時去檢修。當兩個電池組同時故障，還有車載增程系統提供動力。

冬天電池凍傷、取暖的解決車載增程系統可以自啟動供暖。

圖 2 更安全的車輛--LY混動車

（五）自動駕駛的安全問題

作者大學專業是自動化、出于專業知識角度考慮。任何載人車輛做任何全程無人駕駛都是不可取的，經濟上不可取、安全上不可取。而自動輔助駕駛是非常有必要的。

為何這樣呢？首先，有人的車上，除了車上的人存在智力障礙，不然考取駕照，然后在車上作為安全第一責任人才是尊重生命的體現。而把不具備駕駛能力的人放在無人駕駛汽車上，比如老人小孩，是一種典型的騙保行為。不管發生故障的概率有多大。人的生命只有一次，一旦發生對個人、家庭的損害則是100%。而人在車上的的時間非常不值錢的。在車上不能辦公，狹小的空間不能娛樂。休息則是比較多人的選擇，請問誰會在安全懸崖上睡覺？一不小心就永遠睡著了。

輔助駕駛是非常有必要的。商業、貨物運送等車輛可以實現無人駕駛、開辟獨立運輸道路作為無人貨物長途道路。可以大幅降低運輸成本。商業是可以行的。

作者十幾年的自動化工作中，設計、調試和生產過的工業自動化大大小小系統數百個，未曾有任何一個系統能夠離開人的管控而實現最優化生產。我們舉個最簡單的特斯拉生產線的例子，汽車工業生產線工況穩定，干擾源少。可是，至今未來完全滿足生產設計要求，更別說完全無人化。這樣自動化程度生產出來的產品質量參差不齊。次品率高于傳統汽車大廠。

圖三特斯拉無人駕駛慘烈車禍現場

你拿如此這般靠過度營銷的特斯拉電動車去自動駕駛，無人駕駛。無異于自尋死路。其安全性能還不如無證駕駛的人。

結論

全新設計的LY混動車具有超高的安全性能。

紙上造車E：安全壓倒一切，LY混動車是較安全的電動車設計－－光液之二十六。

作者介紹：lightyear，從事生物質發電研發設計工作，電氣自動化專業本科學歷。首先提出將電動車、生物質、太陽能三者有機結合起來，構成一個新的能源利用體系。因lightyear所提的理念目前還不被認可，只能獨自一人想辦法實現這些想法。

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