解密恒通快速充電插電式混合動力客車

 

作為中國客車領(lǐng)域中唯一一家以“快速充電”為核心戰(zhàn)略的客車制造企業(yè)，恒通電動客車依托合資方美國獨資的微宏動力公司在超級多元復(fù)合鋰動力電池和10分鐘快速充電技術(shù)上的核心優(yōu)勢，致力于打造“中國快速充電客車第一品牌”。

 

公司研發(fā)的恒通快速充電插電式混合動力客車是一款采用快充電池技術(shù)研發(fā)的新型新能源客車，其常態(tài)充電倍率在4C左右，一次充電時間在10分鐘以內(nèi)完成。技術(shù)路線選擇了國際領(lǐng)先的多元復(fù)合鋰動力電池和十分鐘快速充電技術(shù)，配合專有的快速充電技術(shù)和集電弓無線控制自動補電技術(shù)，使混合動力客車實現(xiàn)10分鐘快速充電；動力系統(tǒng)選擇了世界主流同軸并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，可以實現(xiàn)純發(fā)動機、純電動機和發(fā)動機、電機同時運行的三種模式，并可靈活匹三種不同AMT自動變速器，能適應(yīng)不同城市路況要求。

 

國際領(lǐng)先的多元復(fù)合鋰動力電池   

 

動力電池是混合動力客車的基本儲能單元，其性能直接影響到驅(qū)動電機的性能，從而影響整車性能?；旌蟿恿蛙囼?qū)動系統(tǒng)在工作時，動力電池常處于非周期性的充放電循環(huán)中，而且通常裝載的電池組容量較小，要求電池的充放電倍率和效率高，需要電池有較高的比功率密度（W/Kg）；同時，混合動力客車需要頻繁地對電池進行充電與放電，意味著電池的充放次數(shù)較多，對電池在大充放倍率下的循環(huán)壽命也有更高的要求。對插電式混合動力客車而言，由于同時具有純電動行駛工況以及混合動力行駛工況，對電池的比能量密度（Wh/Kg）與比功率密度均有要求。

 

恒通快速充電插電式混合動力客車采用新型多元復(fù)合鋰電池作為儲能系統(tǒng)。多元復(fù)合鋰電池采用自主開發(fā)專利技術(shù)生產(chǎn)的多孔復(fù)合碳作為負極材料，表面積是傳統(tǒng)石墨的20倍以上，大幅增加了鋰電子的遷移和嵌入通道數(shù)量，并縮短了通道距離，使鋰電子能夠快速、穩(wěn)定的嵌入與脫出，正極采用復(fù)合多元材料，精心設(shè)計的先進體系兼具能量密度高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點。正負極的協(xié)同作用，使多元復(fù)合鋰電池在保證高能量密度的同時，實現(xiàn)了普通鋰電池不具備的快速充電，超長循環(huán)壽命的特點。

 

多元復(fù)合鋰電池成組已經(jīng)通過了國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的強制檢驗。檢驗測試中包括短路、過充、過放、重物撞擊、跌落、擠壓、針刺、高度模擬、加熱等在內(nèi)的9項安全測試，全面符合國家QC/T 743-2006 “電動汽車用鋰離子蓄電池”安全標準。

 

相比第一代快充電池，多元復(fù)合鋰電池在保證更高能量密度，實現(xiàn)更長續(xù)航里程的同時，仍具備快速充電、超長使用壽命的特點，萬次循環(huán)使用壽命可以與車輛同壽命，降低了車輛后期的維護成本。相比傳統(tǒng)的磷酸鋰電池組，采用可以快充的多元復(fù)合鋰電池技術(shù)，電池組重量可減輕40%，顯著減輕了車體結(jié)構(gòu)負荷和能源自耗，提高了安全性，增大了載客容量。

 

多元復(fù)合鋰電池產(chǎn)品的推出，彌補了磷酸鐵鋰電池能量密度不高與能量型磷酸鐵鋰不能快充的缺點，為電動車產(chǎn)品真正達到公交運營的實際需求提供了革新性、更可行、更經(jīng)濟的解決方案。

 

十分鐘快速充電技術(shù)

 

恒通快速充電插電式混合動力客車可采用充電槍即插式充電或集電弓自動補電，在一天的運營時間內(nèi)可以實現(xiàn)多次充電，車輛純電動運行里程大幅提高，節(jié)油率也將大幅提升，經(jīng)濟效益顯著。

 

充電槍快速充電采用500V250A 單槍充電，每次充電8~10分鐘，可充電10~16度，可純電行駛15~30公里，滿足一般公交標準線路運行。在充電過程中，通過CAN網(wǎng)絡(luò)對電池的各種參數(shù)進行控制，由BMS控制充電系統(tǒng)，對充電電壓、充電電流進行實時調(diào)整；當(dāng)充電槍插入充電口后，車輛轉(zhuǎn)入充電模式，確保充電時的安全性。

 

公司自主研發(fā)的無線控制自動充電系統(tǒng)是國內(nèi)唯一能夠?qū)崿F(xiàn)無線控制自動充電的充電系統(tǒng)，已經(jīng)申報國家發(fā)明專利。該系統(tǒng)只需在公交起點站或終點站修建一個110Kw充架采用集電弓自動充電裝置，通過車內(nèi)的操作就可隨時給車輛進行充電補電，是目前世界上最輕便、可靠、成本最低的自動充電系統(tǒng)，快速充電客車裝備無線自動充電系統(tǒng)后，可實現(xiàn)在繁華地段自動充電，進一步提高插電式混合動力客車的充電的安全性和便捷性。目前無線控制自動充電技術(shù)已經(jīng)在樣車上使用。

 

簡單的充電站建設(shè)

 

快速充電插電式混合動力客車充電設(shè)施簡單，只需在公交起點站或終點站修建一個110Kw充電樁（架）采用充電樁充電或集電弓自動補電裝置，不需要專人管理就可隨時給車輛進行充電，在公交線路首末站的調(diào)度室中即可方便設(shè)置。充電設(shè)備（不含電網(wǎng)配電）僅需50-60萬元，容易在公交線網(wǎng)中形成網(wǎng)絡(luò)，同時分散充電，對電網(wǎng)沖擊很小。

 

世界主流同軸并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

 

快速充電插電式混合動力客車選擇了世界主流同軸并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，采用發(fā)動機、永磁電機、AMT同軸聯(lián)接，結(jié)構(gòu)緊湊合理，可以實現(xiàn)純發(fā)動機、純電動機和混合動力三種模式運行：在城市中心區(qū)、繁華區(qū)可實現(xiàn)純電動驅(qū)動、低噪音、零排放；在城市郊區(qū)可采用混動模式，低排放，節(jié)能減排；在電池耗盡或電動系統(tǒng)故障時采用純發(fā)動機驅(qū)動，可確保運行不停運不塌班。

 

同時，該車可根據(jù)各地能源使用習(xí)慣差異和需求差異，靈活匹配美國伊頓、蘇州泰能清華系統(tǒng)及玉柴三種不同AMT自動變速器，能適應(yīng)不同城市的平原或丘陵路況要求，滿足更多公交公司的需要。

 

小結(jié)：

 

恒通快速充電插電式混動客車具備電池壽命長、充電速度快、靈活適應(yīng)不同城市平原或丘陵路況要求、經(jīng)濟效益好等基本特點，是目前國內(nèi)最有希望實現(xiàn)真正意義上商業(yè)化運行的新能源客車。