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海格气电混合公交宁波投运降能耗30%

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宁波公交运营的40辆海格气电混合动力客车,与同级别柴油车辆相比,可以降低能耗20%35%,极大地提高能源利用效率,是开展节能减排工作的新途径。

气电混合动力技术及配置

一、系统方案设计

为了使混合动力车辆能适应宁波城市道路状况及公交行业特点,宁波公交总公司积极与海格客车新能源技术工程师进行技术协调,最终确定了以LNG结合超级电容加锂电池的混合动力系统。这套方案具有很强的创新性,在国内也较为少见,它的主要优势是:储能元件选择超级电容和锂电池,其中超级电容虽然存储的电量少,但其具备充放电能力强,且寿命长的优点,因此作为主要储能元件使用;锂电池具备充电能力弱、放电能力强的特点,但其缺点是寿命短,因此作储备储能元件,需避免该缺点。超级电容+功率型锂电池,两个结合,发挥各自优势,取长补短。由于使用了锂电池,使系统满足了宁波城市中存在的特殊爬坡工况如上桥等要求。

二、系统工作原理

(系统的结构简图)

 1、车辆起步加速。022km/h时,由驱动电机单独驱动车辆,发动机怠速运转不参与车辆驱动,此时电控离合器呈分离状态;22km/h55km/h时,电控离合器自动接合,发动机与驱动电机混合驱动整车。当车辆进入匀速运行状态,驱动电机停止驱动,车辆完全由发动机驱动运行;当车辆继续提速或遭遇障碍,驱动电机控制器检测到发动机扭力不足时,则控制驱动电机参与驱动使车辆获得足够的驱动功率,加速时优先使用超级电容,当超级电容电量低时,锂电池作为储备储能元件,介入系统参与工作;在车辆匀速运行时,控制器电量管理系统自动检测超级电容的电量,如果电量低于设定值,驱动电机则转换成发电模式给超级电容充电至设定值;当车辆作高速运行,电量管理系统把超级电容电量控制在某一较低值,为车辆减速、刹车的电能回收腾出空间。55km/h以上时,发动机驱动整车。

2、 车辆减速运行。驾驶员松开油门踏板,发动机的喷油量减至最小,驱动电机也停止驱动;在驱动电机控制器的管理下,驱动电机转为发电模式,吸收车辆的动能转变为电能储蓄于超级电容中,此时起到缓速器的作用,改善了刹车效果,减少了燃油消耗。

3、车辆制动。驾驶员只需轻踩制动踏板即可,这时常规制动系统的气阀还未打开,制动力全部由驱动电机的再生发电来产生,这时车辆的惯性能大部分转换成电能回收至贮能装置超级电容内,实现了能量的补充和电量平衡。

            

4、在交通特别堵塞的情况下,车速基本上都在22km/h以内,这时由于发动机长时间不参与直接驱动车辆,超级电容的电量会下降,此时转由发动机驱动永磁发电机向系统供电,维持车辆运行。

三、系统节油原因

车辆起步及低速主要使用驱动电机驱动,在022km/h时发动机一直处于怠速状态,可有效降低油耗。当车速在2255km/h范围内时,车辆加速时使用驱动电机助力,避免了发动机的高负荷工作,可有效降低油耗。当车辆减速或者制动时,会先进入减速电制动区,驱动电机自动进入制动能量回收工作模式(此时驱动电机处于发电状态),回收车辆的动能,储存在超级电容中。制动能量回收,有利于节能,是混合动力节油的最主要因素。

实际应用情况

一、车辆投放及运行情况

4 0辆车于今年入夏开始陆续投放到2路、5 1 8 路共2条线路上运营,经过1个多月的跟踪观察,车辆整体运行情况稳定。通过对车辆运行的平均能耗、维护保养等数据进行记录、分析,综合评定,获得了可靠的第一手数据,为日后推广应用奠定了基础。经过初步估算,和同等车型对比,在夏季开空调的情况下,海格气电混合动力车辆节能量达到28.5%,节能效果显著。

二、节油驾驶技巧摸索

良好的节油驾驶习惯,对于进一步增强混合动力客车节能环保优势具有重要意义,在保证安全行驶的前提下,宁波公交摸索出以下节油驾驶操作方式:

1、起步行驶

载客起步行驶时,不宜猛踩油门,适度控制油门踏板踏下幅度。车速超过22km/h以后,离合器自动吸合,发动机和驱动电机混合驱动整车,这时根据行驶需要平稳操纵油门。

2、匀速行驶

城市公交车速达到3050km/h范围后,车辆只需要较少的功率来维持运行,这时驾驶员应在维持所需车速情况下控制使用最小的油门,并且在整个驾驶过程中尽量保持油门操作的稳定性。经常性的踏下和松开油门的操作习惯特别不利于节油,遵守这一操作习惯是非常重要的。

           

3、减速滑行

车辆行驶过程中遇前方有障碍时,如红绿灯、斑马线及前方快到站时,驾驶员应提前松开油门进行滑行,这时发动机仅维持最小的油量工作,电机也停止驱动电流,同时达到节油和节电的效果。

4、减速制动和紧急制动

在一般性的减速制动时(非紧急制动),驾驶员只要完全松开油门踏板并轻踏制动踏板,约510mm感觉到电制动生效,这时气制动由于气阀未打开完全没有起作用,车辆的制动完全由电机的再生发电来产生,从而将车辆的惯性动能大部分转换电能回收至超级电容,达到节能和电能平衡的目的。在极少数紧急制动时,驾驶员与常规车一样迅速踩下制动踏板,这时电制动和气制动是同时产生的,制动效果比单一气制动更好。

5、靠站停车

靠站时如较长时间停车,请按停止按钮,或熄火关闭发动机。

宁波公交通过40辆海格气电混合动力的投入运行,证明气电混合动力技术可行、能量利用率高、安全可靠、节能减排效益高,是当前城市公交开拓新能源的理想选择之一。它降低了能源消耗,改善了排放质量,受到了驾乘人员的欢迎,并得到了环保部门的肯定。

宁波公交将继续扩大新能源车辆应用,为保护城市环境做出应有的贡献。

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