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纯电动公交车设计中应重视的拖车问题

作者：吴万春

来源：《专用汽车》2018年第9期

纯电动公交车具有噪音小、零排放、行驶稳定性高、具备良好动力性能、运营成本低等优点，受到城市公交公司的青睐。近年来，政府对纯电动公交车补贴政策的倾斜，加上国内知名的纯电动公交车厂家推出电池优惠销售策略，解决了制约电动车发展的瓶颈问题，纯电动公交车得以快速增长。在2017年，福州、厦门、海口、佛山多个城市纷纷制定采用纯电动车的《加快新能源公交车置换实施方案》。以厦门市岛内为例，现有传统燃油公交车共2622辆，其中纯电动公交车442辆，混合动力公交车1323辆．2018年政府计划将全市传统能源城市公交车全部更新为纯电动公交车（见图1）。

由于各大城市的公交公司大量使用广东粤海的清障救援车，因此在纯电动公交车发生故障拖车之时广东粤海发现了很多问题，这些问题需要在纯电动公交车设计阶段入手才能够得到根本的解决。

由于纯电动公交车在国内大面积使用只有6～7年的时间，近年来又进入到高速增长期，厂家在技术上仍存在一些需要完善的问题，最典型的问题是纯电动公交车的故障较多，从而导致车辆的维修量较多。和普通柴油车相比，因为其结构和工作原理与普通柴油车不同，纯电动公交车一旦坏在路上更费时费力，有时甚至影响公交车的运营或者造成严重的堵车现象，而不像普通柴油车那样用清障救援车简单地拖走即可。随着纯电动公交车数量的不断增加，如果这些存在的拖车问题不及时得到解决，必将成为制约纯电动公交车发展的大问题。

根据纯电动公交车工作原理（如图1）．动力电池与驱动桥之间是直接传动的，在减速／制动运动模式时还需由驱动桥带动电机（再生发电）为动力电池充电（能量回收）。所以纯电动公交车都不设离合器，且没有变速器和空档，在拖车时则需要切断驱动桥动力（空档状态）。

纯电动公交车的驱动模式（如图2）．其工作原理为：动力电池通过变频器给驱动电机提供能量，驱动电机直接驱动后桥。

纯电动公交车的减速/制动模式（如图3）是驱动桥带动电机（再生发电）为动力电池充电（能量回收）。

因此，由于纯电动公交车的这种工作原理和设计给拖车带来了两大问题。

问题一：

当清障车拖车时，被拖的故障车后轮（驱动轮）着地，而纯电动公交车的后轮被拖着滚动时，其传动轴将带动驱动电机进行反转，当车速过快时，有可能产生瞬时高压电损伤电机控制器，甚至还会烧坏电池。

问题二：

按照纯电动公交车厂家的《使用说明书》要求进行操作则很复杂。纯电动公交车的《使用说明书》一般有如下要求：1、在情况紧急或售后人员确定无法现场处理时，需要进行拖车；2、拖车时需将钥匙置于OFF挡，拔出高压维修开关。拖车过程中，因无转向助力，清障车应保持低速行驶，车速不超过30码；3、如果纯电动公交车高压无法断开，需拆半轴，采用硬拖；3、拖车时，电机控制器直流两端会有高压存在，拖车完成后关闭24V电源，应释放掉高压。

《使用说明》中第1条，有的纯电动公交车厂家要求纯电动公交车在运营中出故障时应先报告售后服务人员，由其给出处理方法，如果售后人员不能进行处理，也需经售后服务人员同意后方可用拖车拖回修理厂进行维修。这一规定由于程序复杂，将加剧交通拥堵。

《使用说明》中第2条，“拔出高压维修开关”指的是拨出此盖（如图4、5）．在操作时因此开关是带有高压电的，所以拔出时必须戴绝缘手套。但是此盖是塑料制造，内有多插柱，易损坏，所以一般的公交公司司机不太敢操作。

按照第2条规定要求“拖车时车速不超过30码”。因为如果车速太高，在反相充电时会发生瞬间高电压，导致烧坏电池。但是下坡时由于速度不易控制，很容易超速烧坏电池。

《使用说明》中第3条“如果纯电动公交车高压无法断开，需拆半轴”，指的是要拆掉纯电动公交车后轮两边的半轴，需要公交公司派维修工到现场进行拆卸（见图6）。这样的要求既费时又费力，甚至阻碍交通。

解决方案

笔者认为，实际上这些问题比较好解决，只要纯电动公交车在设计制造环节时考虑拖车的问题即可解决。

解决方案一：增加方便断开高压装置的开关，最好是扳动手柄就能断开高压，如果结构和成本允许，可在机械连接上增设离合器。换句话说，在拖车前可用电开关或机械离合器断开电气连接或机械连接。这样可从根本上消除在拖车过程中烧坏动力电池的事故。

解决方案二：为提高拖车效率且实现快速安全的目的，纯电动公交车的车架前悬局部要进行加强。因为现在绝大多数纯电动公交车在拖车时，只能采用硬杆硬拖（如图7）。而拖车最快捷安全的方法是采用托臂+托叉，将被拖车的前轮托起离地再拖走，这种方法叫托牵拖车法（见图8）。

但是，纯电动公交车是整车框架式车架，无大梁和