浅淡新能源汽车在公交中的应用

浅淡电动技术在公交中的应用电动汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料，但采用电力驱动，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。包括有：混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)等等。一、混合动力汽车混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。混合动力汽车的优点是：1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。2、因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。五洲龙混合动力客车以并联式机电耦合方式为主，（另有串联式和混联式的混合电动客车），它采用柴油发动机动力系统和电动系统的双动力系统,混合驱动客车。发动机系统采用功率相对较小、低排放高压共轨燃油喷射电控电喷柴油发动机（欧Ⅲ）。整车由整车控制系统自动对主电机、发动机进行控制，合理协调主电机动力和发动机动力，使二者均可高效率工作，并充分回收车辆制动、滑行等能量，对储能装置充电，达到整车节能和环保的效果。整车以储能装置电量为主要控制依据，自动控制电量变化，保证储能装置电量均维持在一定电量范围内，延长储能装置的使用寿命。1.1系统工作步骤：1.起步车辆由电机驱动，由停止状态起步，此时发动机不参与驱动。2.混合动力驱动在车辆达到一定速度时（14-20km/h），发动机动力通过离合器与主电机动力迭加，共同驱动车辆。3.减速车辆在一定的速度下，驾驶员未踩下油门，也不踩刹车时，车辆减速滑行，此时主电机发电，将车辆动能转换为电能对储能装置充电。4.刹车在驾驶员踩下刹车踏板时，主电机产生强大制动力，将动能转换为电能，大电流对储能装置充电，主电机起到缓速器的作用，与机械刹车系统共同制动，确保制动安全可靠。5.停车发电在车辆储能装置电量下降到一定电量值时，车辆自动启动发电机系统，在车辆停止时对储能装置充电，以保证储能装置维持在一定的电量值。1.2混合动力系统的优点：1.节能环保，同比节油率达到了25-30%，尾气排放达到欧三以上，同比降低排放60%以上；2.由主电机起步，减少发动机起步的噪声和尾气排放；3.双动力互相协调，高效工作，整车尾气排放少，油耗量低。4.整车在减速、刹车过程中，大电机在整车减速的整个过程中均可以回收能量，存在储能装置中，节约能源；5.整车为自动操作方式，大大降低驾驶员操作工作强度，经过简单培训驾驶员可上岗操作；6.离合器基本工作于同步接合状态，离合器寿命长，维护工作量少；7.在储能装置电量不足且在停车状态下，自动通过发电机给储能装置充电；8.整车控制系统、主电机驱动控制系统、辅助系统等高度集成一体化设计，安装检修方便。9.动力系统可靠性高，维护工作量小，更加提高车辆运营单位的经济效益。二、与常规客车的区别1、动力区别：常规客车的动力完全由发动机供给，混合电动车有两个动力源：电机和发动机。2、布置结构的区别：常规客车由发动机、变速箱、驱动桥等组成，而混合电动车由发动机、电控离合器、驱动电机、变速箱、驱动桥等组成。3、供电系统的区别：普通客车所用电源均为24V，而混合电动车除24V电源外还有电压为336V高压动力电源。4、控制系统硬件的不同：常规客车通过中央控制盒，而混合电动车有独立的电控驱动力中心，控制机理是由整车控制器采集信号和数据，经过分析计算，输出控制信号给主电机控制器（也称主变频器）、发动机、发电机控制器以及变速箱，由主电机控制器控制主电机与柴油发动机相匹配，共同完成车辆的运行。整车控制器电机控制器是整个控制单元的核心。5、比常规车多了显示屏：显示屏是实现人机界面智能化的操作平台，显示了动力电池组的电压、电流、电机转速以及故障提示等信息，需要时可通过显示屏对整车控制系统进行数据标定。缺点:长距离高速行驶基本不能省油。三、纯电动汽车电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。有专家认为，对于电动车而言，目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程，与混合动力相比，电动车更需要基础设施的配套，而这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会。优点:技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。缺点:目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1／3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。通过示范运营，公交企业反映新能源客车技术性能总体良好，节能减排效果明显。在今年7月20～22日举办的2011第二届中国（昆明）新能源公交客车大赛上，共有20家主流客车企业的25辆客车参赛。经测试，在昆明（海拔1890米）的公交工况（平均车速25公里/小时）下，基准车辆为12米手动公交客车，混合动力电动公交客车混联组（串联式并入混联组）车辆平均节油率为15.61%，平均油耗18.997L/百公里；车辆最高节油率为26.13%，车辆最低油耗为16.627L/百公里。混合动力电动公交客车并联组车辆平均节油率10.13%，平均油20.230L/百公里；车辆最高节油率为16.64%，车辆最低油耗为19.216L/百公里。增程式电动公交客车组纯电EV模式车辆平均电耗为1.41千瓦时/公里，车辆最低电耗为1.00千瓦时/公里；增程HEV模式平均油耗为24.03L/百公里，车辆最低油耗为15.876L/百公里。经有关城市公交企业使用，混合动力公交客车平均每辆少耗柴油0.48万升/年，减排二氧化碳12.63吨/年。四、新能源客车示范应用中存在的主要问题1、新能源汽车制造还不是正向设计，处于改装阶段，缺少核心技术专利。应高度重视安全性技术、可靠性技术及轻量化技术的提升。2、动力电池性能水平，如电池的材料、比能量、比功率、寿命、价格等与国际差距大，制约新能源汽车（客车）的发展，在高温、低温状况下，时有问题发生。3、产能过剩。主流企业和民营企业斥巨资投建新能源客车的研发和制造基地，规模超5万辆，已超过市场需求，令人担忧。4、成本投入高，短期内商业化运行有难度。新能源公交客车车价比柴油客车高出一大块，公交企业购车需依靠政府补贴。以混合动力公交客车为例，车价如果比柴油公交客车仅高出15万～20万元，才可以与柴油公交客车竞争。如果对新能源汽车界定的技术路线（如混合动力技术路线）发生变动，或政府“断奶”，新能源客车市场将大起大落。5、充电站等基础设施建设滞后。目前全国有8万多个汽车加油站，这是几十年积累下来的网络布局。如果充电站要形成与汽车加油站一样的网络布局，至少需要10年的时间。五、对推广新能源客车的建议为更好地推进新能源客车的发展，提出如下建议：一是新能源汽车发展当前要解决好技术路线和产业化、商业化路线等导向性问题。坚持“三纵三横”战略，坚持多种技术路线，让市场选择。对公交行业来说，多种技术路线需与公交需求和购买能力相结合，让市场决定有取有舍。二是我国城市公交应选用合适的新能源客车。在欧洲发达国家的商用车领域，未来10~20年仍然是以柴油或者混合动力为主。而在我国超过35个城市使用的约10000辆新能源客车中，混合动力车占有95%的份额，成为公交市场接受度高的车种，节能减排效果明显。对城市公交来说，适合的就是最好的。因此，对混合动力的技术路线应该坚持，不动摇。纯电动客车作为战略取向，现阶段宜少量做示范应用。由于电池性能、车辆价格和充电站建设、运营成本偏高等原因，纯电动客车每公里运营成本约为7元，而柴油客车运营成本低于3元，且有政府油补。纯电动公交客车在短期内应控制示范规模。插电式混合动力车在50公里内的行程不用油，优于HEV；50公里外全用内燃机，大马拉小车，不是城市公交电动客车的理想模式。燃料电池客车成本高，且电池成本很难通过规模化得到解决，加之氢气技术成本不低等原因，不会得到大规模的应用。现阶段，城市公交不宜推广燃料电池公交客车。以纯电驱动的增程式电动客车具有发展前景。增程式电动客车是在行驶中给电池充电的纯电动车，只有电动机一种动力，属纯电驱动，而不是“串混”。行驶前电池组充电，行驶间小功率发电机在最佳工况下发电——节能发电机与电池并联驱动电动机，也给电池充电，车上充电延长里程。电池用量较纯电动车少，车自重较轻，价格低。在第二届昆明大赛中，增程式电动车已显示优于混合动力电动车的性能，是我国电动公交客车的趋势性发展车种，应扩大试点和示范应用范围，为新一代纯电动客车商业化做准备。建议将增程式电动客车，列入新能源汽车范畴。三是坚持对新能源公交客车的补贴政策。新能源汽车发展可分为二个阶段，第一阶段是政府推动阶段，第二阶段是市场竞争阶段。我国新能源汽车发展处于政府推动阶段，作为新能源汽车