海格氣電混合公交寧波投運 降能耗30%

 

寧波公交運營的40輛海格氣電混合動力客車，與同級別柴油車輛相比，可以降低能耗20%～35%，極大地提高能源利用效率，是開展節(jié)能減排工作的新途徑。

 

寧波新能源公交

 

氣電混合動力技術及配置

 

一、系統(tǒng)方案設計

 

為了使混合動力車輛能適應寧波城市道路狀況及公交行業(yè)特點，寧波公交總公司積極與海格客車新能源技術工程師進行技術協(xié)調，最終確定了以LNG結合超級電容加鋰電池的混合動力系統(tǒng)。這套方案具有很強的創(chuàng)新性，在國內也較為少見，它的主要優(yōu)勢是：儲能元件選擇超級電容和鋰電池，其中超級電容雖然存儲的電量少，但其具備充放電能力強，且壽命長的優(yōu)點，因此作為主要儲能元件使用；鋰電池具備充電能力弱、放電能力強的特點，但其缺點是壽命短，因此作儲備儲能元件，需避免該缺點。超級電容+功率型鋰電池，兩個結合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，取長補短。由于使用了鋰電池，使系統(tǒng)滿足了寧波城市中存在的特殊爬坡工況如上橋等要求。

 

二、系統(tǒng)工作原理

 

系統(tǒng)的結構簡圖

 

1、車輛起步加速。0～22km/h時，由驅動電機單獨驅動車輛，發(fā)動機怠速運轉不參與車輛驅動，此時電控離合器呈分離狀態(tài)；22km/h～55km/h時，電控離合器自動接合，發(fā)動機與驅動電機混合驅動整車。當車輛進入勻速運行狀態(tài)，驅動電機停止驅動，車輛完全由發(fā)動機驅動運行；當車輛繼續(xù)提速或遭遇障礙，驅動電機控制器檢測到發(fā)動機扭力不足時，則控制驅動電機參與驅動使車輛獲得足夠的驅動功率，加速時優(yōu)先使用超級電容，當超級電容電量低時，鋰電池作為儲備儲能元件，介入系統(tǒng)參與工作；在車輛勻速運行時，控制器電量管理系統(tǒng)自動檢測超級電容的電量，如果電量低于設定值，驅動電機則轉換成發(fā)電模式給超級電容充電至設定值；當車輛作高速運行，電量管理系統(tǒng)把超級電容電量控制在某一較低值，為車輛減速、剎車的電能回收騰出空間。55km/h以上時，發(fā)動機驅動整車。

 

2、車輛減速運行。駕駛員松開油門踏板，發(fā)動機的噴油量減至最小，驅動電機也停止驅動；在驅動電機控制器的管理下，驅動電機轉為發(fā)電模式，吸收車輛的動能轉變?yōu)殡娔軆π钣诔夒娙葜?，此時起到緩速器的作用，改善了剎車效果，減少了燃油消耗。

 

3、車輛制動。駕駛員只需輕踩制動踏板即可，這時常規(guī)制動系統(tǒng)的氣閥還未打開，制動力全部由驅動電機的再生發(fā)電來產生，這時車輛的慣性能大部分轉換成電能回收至貯能裝置超級電容內，實現(xiàn)了能量的補充和電量平衡。

 

4、在交通特別堵塞的情況下，車速基本上都在22km/h以內，這時由于發(fā)動機長時間不參與直接驅動車輛，超級電容的電量會下降，此時轉由發(fā)動機驅動永磁發(fā)電機向系統(tǒng)供電，維持車輛運行。

 

三、系統(tǒng)節(jié)油原因

 

車輛起步及低速主要使用驅動電機驅動，在0～22km/h時發(fā)動機一直處于怠速狀態(tài)，可有效降低油耗。當車速在22～55km/h范圍內時，車輛加速時使用驅動電機助力，避免了發(fā)動機的高負荷工作，可有效降低油耗。當車輛減速或者制動時，會先進入減速電制動區(qū)，驅動電機自動進入制動能量回收工作模式（此時驅動電機處于發(fā)電狀態(tài)），回收車輛的動能，儲存在超級電容中。制動能量回收，有利于節(jié)能，是混合動力節(jié)油的最主要因素。