增程式电动客车产业技术创新平台

xing06

一、 增程式电动公交客车简介
    1、增程式电动公交客车定义：
    （描述了工作原理、结构组成、运行模式、技术性能、用途）
    一种配有地面充电和车载供电功能的纯电驱动的电动汽车。其动力系统由动力电池系统、动力驱动系统、整车控制系统和辅助动力系统（APU）组成。由整车控制器完成运行控制策略。电池组可由地面充电桩或车载充电器充电，发动机可采用燃油型或燃气型。整车运行模式可根据需要工作于纯电动模式或车载供电模式（HEV），当工作于增程模式时，节油率随配置的电池组容量增大无限接近纯电动汽车，是纯电动汽车的平稳过渡车型。由于低速扭矩大，高速运行平稳，刹车能量回收效率高，结构简单易维修，是一种特别适用于城市公交的纯电动客车。
    纯电动汽车是发展方向，但由于目前动力电池的比能量水平不能满足续驶里程的需要，需要一个长期的过程。在基础设施方面，建立充电站，各种配套设施的建设及运营又需要一个较长期过程。
    增程式电动汽车，增程式电动公交客车与纯电动汽车同样有着电机独立驱动能力，完全可以满足公交车低速大扭矩和高速行驶的要求，能量来源不仅来自于电池，也可以来自于发电机组。电池先由地面电网充电，也可由车上的小型内燃机在固定最佳转速及最佳工况下带动发电机供电，故可划入纯电驱动类汽车，可理解为纯电动汽车的增程。
    增程式电动客车的电池容量只需纯电动车的30-40%左右，成本大幅度下降；它可在原有停车场的原有车位上的小功率充电桩利用电网夜间的“谷电”充电，供白天全天使用，不需白天快速充电，也不必更换电池，避免了充电站的占地和换电池设施的建设。
    增程式电动汽车的节油率可达50%以上，原因是①内燃机-发电机始终在最佳工况下运行②其发电的功率足够车辆在一定速度范围下稳定行驶③电池组提供足够的电功率帮助电动机驱使车辆起动、加速和爬坡，从而避免了常规汽车发动机启动时过载行驶时“大马拉小车”的运行模式④电池组的容量较大，可在一定范围内纯电动行驶，电池小倍率充放就能够有效地回收车辆刹车和下坡的能量，有利于延长电池寿命。
    2、增程式的三种运行模式：
    增程式可以根据不同城市公交系统千变万化的运营环境，灵活变换以下三种工运行模式，能达到最佳节油效果：
    ⑴  纯电动运行模式：
    采用充电桩充电，在电池容量范围内可纯电动模式运行，发动机不启动，只做非正常情况时的备用状态，达到了零排放，完全是一台纯电动汽车。
    ⑵  混合动力运行模式：
    无需充电即可长期运行，操作完全同传统燃油车，只起到启动助力和刹车能量回收作用，发动机在最佳状态输出平均功率，节油率在20-30%左右。
    ⑶  增程式运行模式：
    晚上用地面电网充电桩充电，白天运行时有计划使用电池能量，减少燃油发动机动力，提高节油率，同时具有启动助力和刹车能量回收功能，电池容量选择适当，节油率可达50%以上。
    3、增程式电动公交客车的九大优势：  
    （1）可纯电动方式运行，所需电池容量小造价低且不会发生缺电抛锚现象。
    （2）电池组工作时充放电倍率低，保证了电池寿命。
    （3）可插电式方式运行，比混合动力大大提高节油率。
    （4）电池充电功率小，不必建设大型充电设施。
    （5）可混合动力方式运行，目前传统燃油车工作环境完全相同，不增加任何设施，且节油率优于混合动力汽车。
    （6）不需要换电方式的周转电池，节省投入。
    （7）不需要大量的充电管理和换电操作人员，节省运营成本。
    （8）结构简单，易于维修保养，易于实现产业化。
    （9）节油率高，现有技术就可节油50%以上。
    以磷酸铁锂电池为能源。典型代表是杭州赛恩斯能源科技有限公司的大客车。这种12米客车的电池组由100Ah/512V磷酸铁锂电池组成。由于所用锂离子电池有足够的比功率，能量回收效果好，可免用超级电容器。配一个1.9升排量的发动机，连结一个45KW发电机组（APU）补给电能，城市电动公交车就能连续长距离运行。长途行驶的耗油量为每100公里19—21升。  
    由此可见，增程式电动汽车与其它电动汽车相比，在城市公交的环境下，其能源利用效率、价格、使用的方便性等方面均具有明显优势。而且，现有汽车运营环境以及加油、维修等保障体系仍有用武之地。
    目前增程式是HEV向纯电动汽车的最佳过渡车种，比纯电动和混合动力车更适合中国国情。对于城市公交，应以增程式的大中型公共客车为主要过渡车种，向新一代纯电动公交车方向稳步过渡发展。
    二、  建立研发创新、规模生产和市场应用平台
    “创新平台”以技术创新为主导，并注重规模产业化，以技术支持和市场平台为创新平台的核心凝聚力，通过产、学、研、用的合作创新，整合资源，提升自主创新能力和核心竞争能力，不断加大在新能源汽车示范城市的推广力度和市场份额，为我国城市公共交通领域提供“增程式公交客车全套技术、产品和市场，推进新能源汽车产业的发展，并有计划开拓国际市场。
    以整车系统项目为基础，按照资源组合的原则，组建关键技术研发平台，包括关键技术研发平台、863项目与申报平台、整车研发平台、标准平台、市场应用平台、技术交流平台六个关键技术研发平台。
    关键技术研发平台
    （1）动力驱动系统研发平台
    研究插电式混合动力汽车动力总成模块化技术，研究整车集成、控制、匹配及产业化等关键技术，完成整车产品开发与公告认证，为实现大规模商业化示范提供技术支撑。研究电机与变速箱等机电耦合装置集成技术，研究电机控制器的集成技术，研究电机及其控制系统的性能提升与安全控制技术，研究电机及其控制系统的可靠性、耐久性、环境适应性、电磁兼容以及减振降噪技术研究批量生产的先进制造和质量控制技术。研究动力总成构型、高性能电机系统、动力传动技术，研究能量管理策略、效率优化技术；电动化辅助系统等关键零部件；研究成本控制、批量化生产及质量控制技术等产业化技术。
     (2) 整车控制系统研发平台
    研究插电式混合动力汽车整车控制策略和整车控制器，集成构建整车电子控制软硬件平台，完成试验与验证，为整车产品开发提供技术支撑。研究整车控制策略、扭矩动态协调控制策略、能量优化管理策略、整车故障识别与处理策略、失效控制和容错控制技术、在线系统匹配标定和监控技术；研究整车控制器软硬件集成、生产与测试等技术。满足整车功能与性能要求。
    研究整车控制器关键技术，开发纯电动汽车动力总成用高性能控制器硬件平台及底层软件。进行控制器硬件的开发设计、抗干扰设计、容错保护设计、生产与测试、产品性能验证等，满足驱动控制、整车能量管理、动态协调、故障诊断、安全容错保护、网络管理通信等功能需求。制定整车控制器技术规范等基础性标准，为产业化提供技术支持。
    研究远程监控和信息终端系统，掌握适用于大规模示范的远程监控技术，研制车载信息终端，为形成统一数据交换接口标准与规范提供技术支撑。研制基于GPRS或者3G无线通讯协议的电动汽车远程监控、标定和诊断系统，研究电动汽车实时、大流量数据的采集、传输、存储技术，研制采用CAN/TTCAN网络接口的数字化车载信息终端，为建立面向电动汽车的综合信息服务平台提供技术支撑。
    （3）动力电池系统研发平台
    研究电池单体结构设计以及体系配比技术，单体电池一致性控制技术，电池安全性设计技术；研究电池分选技术;研究系统SOC、SOH和SOF估算和控制技术，电池系统高效管理技术，系统热、电、结构设计一体化集成技术；研究系统试验验证评价技术；研究大规模生产、成本控制和质量控制技术，研究电池全生命周期使用成本与回收利用技术。以能量功率兼顾型动力电池系统开发为核心，带动关键原材料国产化；解决动力电池单体、模块及系统规模化生产及成本控制技术，形成万套级年生产能力。研究电池模块化设计及组装技术、轻量化设计技术；研究大规模制造工艺与核心装备技术；研究系统试验验证评价与电池回收利用技术。
    研究插电式电动公交客车地面充电桩及车载APU关键技术，掌握充电机谐波电流抑制、并联均流和集群控制调度等关键技术，研究车载充电机高效有源功率因数校正与DC/DC电路拓扑技术、适应车载的结构及热设计、高功率密度磁性器件设计，高性能谐波电流抑制与电磁兼容、智能均衡充电等技术。 研究充电站用高压、大电流充电机新型高效电路拓扑和柔性控制策略、大功率充电模块并联的自主均流、快速充电技术及其适用性。
    (4) 电动空调系统研发平台
    研究开发电动汽车电动空调系统关键技术，实现高效、低噪音的电动空调系统的研发和产业化。研究电动汽车空调系统及其关键零部件（电机、压缩机、冷凝器、控制器、空调箱、管路等）一体化优化设计、空调与电池冷却技术及系统集成的优化设计；研究空调控制策略及效率优化关键技术；研究压缩机低噪技术；研究系统及零部件的可靠性、电安全技术；研究电动空调系统产业化技术。
    （5）辅助动力系统研发平台（APU）
    研究小型发动机高效燃烧、控制与标定、排气净化、附件优化等技术；研究高效高密度发电机开发、优化控制等技术；研究小型化、紧凑型高效发动机与发电机的集成、一体化控制、系统减振降噪等技术；开发出系列化产品。作为增程式电动公交客车的车载供电关键部件。

styhl

十二五863申报书？

styhl

请问贵单位是？

FX15

不如改造现有无轨电车，加装电池使无轨电车的灵活性更高。

须臾小月

谢谢楼主的讲解，我现在也在做混合动力汽车控制策略的研究，由于现在是属于入门级想问一下现在混合动力的控制策略，国内做的怎么样，我现在用cruise进行仿真，感觉很多东西都不太懂

须臾小月

回复 1# xing06
想问一下楼主，这种曾程式电动客车和串联式混合动力车有什么区别？感觉你的描述和串联式很像

www6515b

电动客车用纯电动就可以，因为电动客车充电更方便