增程式電動(dòng)城市客車的使用

秦寶可，李　　峰（河南少林客車股份有限公司，河南 滎陽(yáng)　450100）

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增程式電動(dòng)城市客車的使用

秦寶可，李峰
（河南少林客車股份有限公司，河南 滎陽(yáng)450100）

目前一些大中型城市的公交線路長(zhǎng)且復(fù)雜，對(duì)純電動(dòng)客車的普及運(yùn)營(yíng)提出了很大挑戰(zhàn)，而增程式電動(dòng)車是解決目前電池容量不足的有效辦法。增程式電動(dòng)城市客車將燃油變成電能，在原有純電動(dòng)系統(tǒng)中增加一個(gè)發(fā)電機(jī)組，此發(fā)電機(jī)組在電池電量不足的情況下會(huì)啟動(dòng)，給電池實(shí)現(xiàn)在線充電，既彌補(bǔ)了混合動(dòng)力客車對(duì)環(huán)境造成污染的不足，又解決了純電動(dòng)車行駛里程短等問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)邊走邊充電。由于電池安裝總量減少，它的價(jià)格大大低于純電動(dòng)客車，繞過(guò)了價(jià)格昂貴、依賴充電站建設(shè)等市場(chǎng)推廣障礙。

1　增程式電動(dòng)城市客車概述

SLG6105PHEV增程式純電動(dòng)城市客車可純電動(dòng)模式運(yùn)行，也可混合動(dòng)力模式運(yùn)行。純電動(dòng)模式運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)，綠色環(huán)保，零排放且整車噪聲低，振動(dòng)小，舒適性高；增程模式運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于最佳工作狀態(tài)，效率高，排放小，綜合節(jié)油率高，且不會(huì)發(fā)生因電池缺電拋錨現(xiàn)象。有效解決了電動(dòng)車?yán)m(xù)駛里程不能充分滿足公交每天全班續(xù)駛里程需求的困境，為電動(dòng)客車現(xiàn)階段的推廣找到了一條行之有效的技術(shù)路徑。整車技術(shù)參數(shù)［1］見(jiàn)表1。

1.1整車布置

SLG6105PHEV型增程式電動(dòng)城市客車采用動(dòng)力裝置后置、后輪驅(qū)動(dòng)形式。動(dòng)力電池組分布在車輛兩側(cè)，電機(jī)控制器等高壓部件放置在車內(nèi)尾部單獨(dú)電器艙。整車具有合理的軸荷分配和良好的操作穩(wěn)定性。

1.2整車技術(shù)方案［2］

SLG6105PHEV增程式電動(dòng)城市客車電氣結(jié)構(gòu)如圖1所示。整車主要由APU系統(tǒng) （發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)）、電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、儲(chǔ)能系統(tǒng) （電池、電容）、高壓配電柜、輔助系統(tǒng) （氣泵、油泵、DC／DC、電空調(diào)、電除霜）組成。

表1　　整車技術(shù)參數(shù)

圖1　SLG6105PHEV增程式電動(dòng)城市客車電氣結(jié)構(gòu)圖

1）APU系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成，APU控制采用智能動(dòng)態(tài)跟隨控制技術(shù)，可延長(zhǎng)整車?yán)m(xù)航里程，提高電池使用壽命。發(fā)電機(jī)采用永磁同步發(fā)電機(jī)，最大功率100kVA，轉(zhuǎn)速范圍800～2200r／min，整流電壓≤720V（DC）。

2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用大扭矩異步電機(jī)直接與傳動(dòng)軸連接驅(qū)動(dòng)后橋，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，機(jī)械傳動(dòng)效率高，運(yùn)行可靠性更高，同時(shí)可高效回收電制動(dòng)能量。電機(jī)采用水冷式，提高了冷卻效率以適應(yīng)頻繁起動(dòng)，更可相對(duì)提高整車的涉水深度。

3）電機(jī)控制器控制輸出到電機(jī)的交流電的電壓、電流和頻率，控制電機(jī)工作于驅(qū)動(dòng) （或制動(dòng)能量回收）工況。電機(jī)控制器采用轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法，額定直流端輸入電壓384V，冷卻方式為水冷。

4）儲(chǔ)能系統(tǒng)采用雙電壓平臺(tái)電容電池復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng) （圖2），此方案結(jié)合了鋰電池高能量密度和超級(jí)電容高功率密度的優(yōu)點(diǎn)，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電效率，減少電池的充放電電流，對(duì)電池有較好的保護(hù)作用。

整車工作模式如圖3所示。

圖2　　復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)

圖3　　整車工作模式

2　SLG6105PHEV增程式電動(dòng)城市客車的使用

2.1駕駛員行車操作步驟

1）上車前先接通低壓電源手動(dòng)開(kāi)關(guān) （圖4），鎖上電氣艙門，檢查各艙門是否鎖緊，接通整車低壓電源開(kāi)關(guān) （圖5）。

圖4　　低壓電源手動(dòng)開(kāi)關(guān)

圖5　　整車低壓電源開(kāi)關(guān)

2）接通低壓電源開(kāi)關(guān)和鑰匙ON檔后約2 s，控制系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)自檢。如果總線電壓大于380 V，發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)自起動(dòng)，但可以行車。如果總線電壓小于電池電壓，發(fā)動(dòng)機(jī)將自動(dòng)起動(dòng)，轉(zhuǎn)速會(huì)提升，自檢期間，無(wú)法行車，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速再次回到怠速時(shí)，系統(tǒng)自檢完成。

3）自檢完成后，如果儀表出現(xiàn)READY信號(hào)，表示可以起動(dòng)車輛，根據(jù)需要選擇相應(yīng)模式行駛，在車輛儀表板右側(cè)設(shè)有模式切換開(kāi)關(guān) （圖6）；開(kāi)關(guān)往上為純電模式，中間為電量保持模式，下面為增程模式。

4）檔位開(kāi)關(guān)（圖7）在轉(zhuǎn)向盤右下側(cè)，選擇向前驅(qū)動(dòng)時(shí)，儀表會(huì)對(duì)應(yīng)顯示“D”，選擇向后驅(qū)動(dòng)時(shí)，儀表會(huì)顯示 “R”，選擇空檔時(shí)，儀表顯示 “N”，選擇D檔或R檔，踩加速踏板，車輛即可正常行駛。儀表檔位指示如圖8所示。

圖6　　模式切換開(kāi)關(guān)

圖7　　擋位開(kāi)關(guān)

圖8　　儀表?yè)跷恢甘?/p>

2.2操作注意事項(xiàng)

1）正常行駛時(shí)，盡可能避免急加速、急減速，保持勻速行駛。減速時(shí)，應(yīng)先輕踩制動(dòng)踏板用電制動(dòng)進(jìn)行減速 （能量回收），如需車輛停止則繼續(xù)踩下踏板進(jìn)行氣壓制動(dòng)。

2）車輛在行駛狀況下禁止操作換擋開(kāi)關(guān)。

3）車輛在行駛過(guò)程中，如果處于增程模式且符合發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)條件，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)停機(jī)；當(dāng)條件不滿足時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起動(dòng)并進(jìn)入工作狀態(tài)；所以，增程模式下發(fā)動(dòng)機(jī)在滿足條件下的自停自起屬于正常現(xiàn)象。

4）純電模式下行駛時(shí)，若電池電量過(guò)低，整車無(wú)法繼續(xù)純電動(dòng)模式行駛，請(qǐng)切換模式控制開(kāi)關(guān)至電量保持模式，踩油門踏板，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入電量保持模式運(yùn)行；防止電池過(guò)放電，降低電池壽命。當(dāng)總線電壓低于340V時(shí)，將自動(dòng)切換能量分配模式。

5）模式切換關(guān)系：電池電壓＞340V時(shí)，駕駛員可通過(guò)模式切換開(kāi)關(guān) （圖6）選擇整車運(yùn)行模式。

6）在電池管理系統(tǒng)報(bào)警模塊電壓過(guò)低 （≤340V）時(shí)或者通信失敗時(shí)，電池接觸器斷開(kāi)，系統(tǒng)自動(dòng)切換為電量保持模式運(yùn)行，完全由APU提供整車動(dòng)力，防止電池因過(guò)放電影響電池壽命。

7）電動(dòng)車在雨天行駛時(shí)，涉水深度不能超過(guò)150mm，涉水時(shí)行駛速度不能超過(guò)5km／h。

8）應(yīng)注意控制器、接觸器及所有接線端子的清潔和保護(hù)，嚴(yán)禁掉入金屬雜物及進(jìn)水現(xiàn)象發(fā)生。嚴(yán)禁用水直接沖洗所有電氣系統(tǒng)部件，當(dāng)電器部分意外進(jìn)水后，切記應(yīng)首先切斷電源總開(kāi)關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

［1]裴春松.SLG6120EV型純電動(dòng)城市客車使用與維護(hù)［J］.汽車電器，2012（10）：59-63.

［2]王曉林，劉華.海格公交客車混聯(lián)式氣電混合動(dòng)力系統(tǒng)［J］.汽車電器，2014（12）：48-54.

［3]孔昭松.節(jié)能與新能源公交車500問(wèn)［M］.天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2013.

（編輯楊景）

中圖分類號(hào)：U469.72

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1003－8639（2016）01－0059－03

收稿日期：2015-01-22；修回日期：2015-02-26

作者簡(jiǎn)介：秦寶可 （1985-），男，助理工程師，從事新能源汽車電氣設(shè)計(jì)工作；李峰 （1983-），男，助理工程師，從事新能源汽車電氣設(shè)計(jì)工作。