秦寶可，李　　峰（河南少林客車股份有限公司，河南 滎陽　450100）

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增程式電動城市客車的使用

秦寶可，李峰
（河南少林客車股份有限公司，河南 滎陽450100）

目前一些大中型城市的公交線路長且復(fù)雜，對純電動客車的普及運營提出了很大挑戰(zhàn)，而增程式電動車是解決目前電池容量不足的有效辦法。增程式電動城市客車將燃油變成電能，在原有純電動系統(tǒng)中增加一個發(fā)電機組，此發(fā)電機組在電池電量不足的情況下會啟動，給電池實現(xiàn)在線充電，既彌補了混合動力客車對環(huán)境造成污染的不足，又解決了純電動車行駛里程短等問題，可實現(xiàn)邊走邊充電。由于電池安裝總量減少，它的價格大大低于純電動客車，繞過了價格昂貴、依賴充電站建設(shè)等市場推廣障礙。

1　增程式電動城市客車概述

SLG6105PHEV增程式純電動城市客車可純電動模式運行，也可混合動力模式運行。純電動模式運行時發(fā)動機不起動，綠色環(huán)保，零排放且整車噪聲低，振動小，舒適性高；增程模式運行時發(fā)動機一直處于最佳工作狀態(tài)，效率高，排放小，綜合節(jié)油率高，且不會發(fā)生因電池缺電拋錨現(xiàn)象。有效解決了電動車?yán)m(xù)駛里程不能充分滿足公交每天全班續(xù)駛里程需求的困境，為電動客車現(xiàn)階段的推廣找到了一條行之有效的技術(shù)路徑。整車技術(shù)參數(shù)［1］見表1。

1.1整車布置

SLG6105PHEV型增程式電動城市客車采用動力裝置后置、后輪驅(qū)動形式。動力電池組分布在車輛兩側(cè)，電機控制器等高壓部件放置在車內(nèi)尾部單獨電器艙。整車具有合理的軸荷分配和良好的操作穩(wěn)定性。

1.2整車技術(shù)方案［2］

SLG6105PHEV增程式電動城市客車電氣結(jié)構(gòu)如圖1所示。整車主要由APU系統(tǒng) （發(fā)動機、發(fā)電機）、電機控制器、驅(qū)動電機、儲能系統(tǒng) （電池、電容）、高壓配電柜、輔助系統(tǒng) （氣泵、油泵、DC／DC、電空調(diào)、電除霜）組成。

表1　　整車技術(shù)參數(shù)

圖1　SLG6105PHEV增程式電動城市客車電氣結(jié)構(gòu)圖

1）APU系統(tǒng)由發(fā)動機和發(fā)電機構(gòu)成，APU控制采用智能動態(tài)跟隨控制技術(shù)，可延長整車?yán)m(xù)航里程，提高電池使用壽命。發(fā)電機采用永磁同步發(fā)電機，最大功率100kVA，轉(zhuǎn)速范圍800～2200r／min，整流電壓≤720V（DC）。

2）驅(qū)動電機采用大扭矩異步電機直接與傳動軸連接驅(qū)動后橋，實現(xiàn)無級變速，機械傳動效率高，運行可靠性更高，同時可高效回收電制動能量。電機采用水冷式，提高了冷卻效率以適應(yīng)頻繁起動，更可相對提高整車的涉水深度。

3）電機控制器控制輸出到電機的交流電的電壓、電流和頻率，控制電機工作于驅(qū)動 （或制動能量回收）工況。電機控制器采用轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法，額定直流端輸入電壓384V，冷卻方式為水冷。

4）儲能系統(tǒng)采用雙電壓平臺電容電池復(fù)合儲能系統(tǒng) （圖2），此方案結(jié)合了鋰電池高能量密度和超級電容高功率密度的優(yōu)點，提高儲能系統(tǒng)充放電效率，減少電池的充放電電流，對電池有較好的保護作用。

整車工作模式如圖3所示。

圖2　　復(fù)合儲能系統(tǒng)

圖3　　整車工作模式

2　SLG6105PHEV增程式電動城市客車的使用

2.1駕駛員行車操作步驟

1）上車前先接通低壓電源手動開關(guān) （圖4），鎖上電氣艙門，檢查各艙門是否鎖緊，接通整車低壓電源開關(guān) （圖5）。

圖4　　低壓電源手動開關(guān)

圖5　　整車低壓電源開關(guān)

2）接通低壓電源開關(guān)和鑰匙ON檔后約2 s，控制系統(tǒng)會進行系統(tǒng)自檢。如果總線電壓大于380 V，發(fā)動機不會自起動，但可以行車。如果總線電壓小于電池電壓，發(fā)動機將自動起動，轉(zhuǎn)速會提升，自檢期間，無法行車，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速再次回到怠速時，系統(tǒng)自檢完成。

3）自檢完成后，如果儀表出現(xiàn)READY信號，表示可以起動車輛，根據(jù)需要選擇相應(yīng)模式行駛，在車輛儀表板右側(cè)設(shè)有模式切換開關(guān) （圖6）；開關(guān)往上為純電模式，中間為電量保持模式，下面為增程模式。

4）檔位開關(guān)（圖7）在轉(zhuǎn)向盤右下側(cè)，選擇向前驅(qū)動時，儀表會對應(yīng)顯示“D”，選擇向后驅(qū)動時，儀表會顯示 “R”，選擇空檔時，儀表顯示 “N”，選擇D檔或R檔，踩加速踏板，車輛即可正常行駛。儀表檔位指示如圖8所示。

圖6　　模式切換開關(guān)

圖7　　擋位開關(guān)

圖8　　儀表擋位指示

2.2操作注意事項

1）正常行駛時，盡可能避免急加速、急減速，保持勻速行駛。減速時，應(yīng)先輕踩制動踏板用電制動進行減速 （能量回收），如需車輛停止則繼續(xù)踩下踏板進行氣壓制動。

2）車輛在行駛狀況下禁止操作換擋開關(guān)。

3）車輛在行駛過程中，如果處于增程模式且符合發(fā)動機停機條件，發(fā)動機會自動停機；當(dāng)條件不滿足時，控制系統(tǒng)會控制發(fā)動機自動起動并進入工作狀態(tài)；所以，增程模式下發(fā)動機在滿足條件下的自停自起屬于正?，F(xiàn)象。

4）純電模式下行駛時，若電池電量過低，整車無法繼續(xù)純電動模式行駛，請切換模式控制開關(guān)至電量保持模式，踩油門踏板，控制系統(tǒng)會自動起動發(fā)動機進入電量保持模式運行；防止電池過放電，降低電池壽命。當(dāng)總線電壓低于340V時，將自動切換能量分配模式。

5）模式切換關(guān)系：電池電壓＞340V時，駕駛員可通過模式切換開關(guān) （圖6）選擇整車運行模式。

6）在電池管理系統(tǒng)報警模塊電壓過低 （≤340V）時或者通信失敗時，電池接觸器斷開，系統(tǒng)自動切換為電量保持模式運行，完全由APU提供整車動力，防止電池因過放電影響電池壽命。

7）電動車在雨天行駛時，涉水深度不能超過150mm，涉水時行駛速度不能超過5km／h。

8）應(yīng)注意控制器、接觸器及所有接線端子的清潔和保護，嚴(yán)禁掉入金屬雜物及進水現(xiàn)象發(fā)生。嚴(yán)禁用水直接沖洗所有電氣系統(tǒng)部件，當(dāng)電器部分意外進水后，切記應(yīng)首先切斷電源總開關(guān)。

參考文獻：

［1]裴春松.SLG6120EV型純電動城市客車使用與維護［J］.汽車電器，2012（10）：59-63.

［2]王曉林，劉華.海格公交客車混聯(lián)式氣電混合動力系統(tǒng)［J］.汽車電器，2014（12）：48-54.

［3]孔昭松.節(jié)能與新能源公交車500問［M］.天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2013.

（編輯楊景）

中圖分類號：U469.72

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1003－8639（2016）01－0059－03

收稿日期：2015-01-22；修回日期：2015-02-26

作者簡介：秦寶可 （1985-），男，助理工程師，從事新能源汽車電氣設(shè)計工作；李峰 （1983-），男，助理工程師，從事新能源汽車電氣設(shè)計工作。