论文部分内容阅读
[摘 要]目前为止我国所使用的新能源客车主要分为混合动力客车、增程式电动客车和纯电动客车等三种类型,其中主要以混合动力型客车的使用最为广泛。本文将合理的对各种类型的新能源客车的具体工作原理以及其所具有的最明显的优点缺点进行剖析,并且综合考虑当今现实所具备的能源基础、新能源开发的技术的成熟程度和其他可能存在的影响因素对于中国的新能源客车技术的发展路线进行探讨。
[关键词]新能源客车;电动客车;增程式;混合动力
中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0131-01
如今无论国内外新能源客车技术都在迅速的发展中,而由新能源客车的电机功率占总功率的比重以及混合方式的方向可以将新能源客车分为许多类型。本文简要分析了不同类型的新能源客车的优点缺点,对中国目前的新能源客车技术的发展方向进行了探讨,对不同的技术类型的客车的未来发展空间做出了一定程度的预测。
一、新能源客车的主要技术分类
1.混合动力型客车
国际当中对于混合动力的定义通常是指混合动力电动型客车,是结合了电力驱动技术与以燃烧汽油、天然气等的燃料的动力发电机组的辅助动力单元于同一辆客车上的一种革新式的新能源客车。目前为止这种新能源客车的动力装置主要有串联式、混联式以及并联式等三种各不相同的内部布置形式,又可以根据其所具有的纯电驱动的参与程度来将其具体分为轻混、中混等。
无论是何种类型的混合动力型客车都是在车辆运行的低时速通过利用电驱驱动来代替原本的发动机使得客车进行起步,在运行到一定速度时又可以将驱动方式换为发动机单独驱动。在初始起步时可以利用电动机对客车进行驱动,而此时车辆内部的发动机是不进行运转的;若车辆达到一定的速度就可以人工控制发动机的转速并且对离合器进行控制以使得发动机得以连上驱动轴。
混合动力型新能源客车最为显著的优点就是不必担心其运行里程的问题,因为它既可以向传统客车一样通过加油实现车辆能源的补充,也可以像纯电动型客车补充电量。而它的缺点是节能的过程较为单一,较难提高节油率,所以在其主要的发展方向就是优化混合动力系统的油耗问题。
2.纯电动型客车
纯电动型新能源客车是一种完全以其内部的点击为运行动力源头的汽车,由于它丝毫不燃烧燃料,因此不会排放任何的有毒有害气体,又被称为“零排放”汽车。
纯电动型新能源客车的整车控制器负责将车身不同部位的各个信息都准确采集,以求能够对整个车辆的安全做到切实负责并且控制客车自身的驱动策略;车身所配备的驱动变频器则是对车辆的控制器的需求信息进行准确及时的接受,能够驱动扭矩执行输出;动力电池是最革新式的纯电动型新能源客车的组成成分之一,它负责为客车提供供其日常运行所需要的动力来源;而动力电池管理单元同样是重要的组成部分,它能够给客车的控制器提供当前的电池状况的具体信息。
纯电动型新能源客车的控制原理相对的较为简单,而由于驱动其运行的整体电的使用效率有些偏高,并且它所配备的电池所能储蓄的电量是一定的,因此其运行的里程数也是固定的,这就要求纯电动型客车的使用者在运行过程中要做到时刻关注车辆剩余的电量,防止出现电池无电客车半路被迫中止运行的情况。
3.增程式电动型客车
对于纯电动的客车来说当车辆的SOC低于一般的正常的工作范围时,客车的整车控制器就会对发电机发出指令使其进行高效率发电。而增程式电动客车是可以控制发动机一直处在较高效率的工作状态来节省车辆所需要消耗的油量,因此这种新能源客车的发电组合的功率通常都比较小。
增程式电动客车可以避免传统的发电机在起步过程中可能出现的低效率区,因此可以从整体上大大提高车辆的节油率,而它的发电方式是选择最为合适的高效率的状态对电动机进行充电。而由于其发电功率通常较小,仅依靠发电机组合来驱动整辆客车来运行时十分困难的,因此对于动力电池所具有的电量进行误差的统计也是十分有必要的。
二、新能源客车的电池应用种类
目前经过大量实践可以证明铅酸蓄电池、锂离子蓄电池以及镍氢蓄电池都很适合作为新能源客车的动力蓄电池进行使用。其中铅酸蓄电池的优点是价格十分低廉,然而相对的是它的能量、功率密度以及电池的循环寿命都较短并且电池会较大程度的对环境造成污染,因此目前已经较少的应用于新能源汽车中。而锂离子蓄电池的能量、功率密度相对其他种类的电池来说都较高,并且其工作电压比较高,因此锂离子蓄电池具有无记忆效应、循环寿命长以及无污染等显著优点,因此电动客车所用的蓄电池的首选就是锂离子蓄电池。镍氢蓄电池成本较低且更为安全,相对于铅酸蓄电池发展更为成熟,却还比不上锂离子蓄电池的循环寿命等。而锂离子电池中的锰酸锂离子蓄电池已经广泛应用于新能源客车中。
三、从技术层面预测新能源客车的发展方向
对于纯电动客车来说,其发展中最需改善的方面就是其固定的并且通常较短的运营里程,然而若适当的增加电池的能量密度就能夠增大同体积的电池所能储备的能量,也就随之能够增加纯电动客车的运营里程。而如果电池技术的无法得到迅速的发展,那么对电池的充电时间进行一定程度的缩短也能提高纯电动式客车的使用价值,市场上常能见到的快充电池虽然充电过程十分短暂,然而由于其需要承受较大的电流的快充,就会一定程度上导致电池出现温度过高的现象,并且可能导致电池的衰减性过快。而若是运用快换的方式,即在车辆内备好满电量的电池,当电动型客车需要电量时只需用慢点电池替换原有电池,然而这种方式需要得到国家的大力支持。
相对于纯电动式客车混合动力型客车的能够得到优化的方面是十分有限的,它能够得以存在的原因是其所具有的里程优势,而这种程度的优势会逐渐随着电池技术的发展进步而减弱,其仅仅依靠车辆起步过程对减少耗油量方面做出的贡献很容易遇到节能极限,因此从长远发展来说其并没有太大的发展前景。
如今增程式电动客车的发电机通常是通过异步实现交流的,因此其未来的发展方向一定会迈向轻型化的永磁同步电机,这种发电机具有体积小并且效率高的特点,同时能够很好的解决发电机的散热较慢的问题。
而在我国南方地区,其路面坡度较小,因此不需要大强度的驱动力使客车运行,就可以大力推广完全环保的“零排放”纯电动型客车,既可以满足客车运行的需要,又可以节省能源,为国家环保事业做贡献。并且现在有的车厂可以在新能源客车上运用充电电容短暂蓄放电技术,可以大大提高蓄电池的使用效率,在一定程度上克服了纯电动型客车的里程较短的情况,更有利于纯电动型客车的推广。
结语
中国的新能源客车的具体发展方向是要根据中国目前的车辆零部件的技术水平等方面的实际状况来进行设定的,只有选择具有针对性的技术发展方向才能使得新能源客车技术得到又好又快的发展。而随着国家的电池技术的发展成熟,纯电动型新能源客车一定会与今天的普通客车一样无障碍的在整个国家进行运营。
参考文献
[1] 彭红涛,李铮,朱禹,等.关于我国新能源汽车的发展现状和一些思考[J].汽车科技,2009,(5):1-4.
[2] 刘平,林巧.未来汽车新能源发展[J].西昌学院学报(自然科学版),2006,20,(4):66-68.
[3] 欧阳明高.汽车新型能源动力系统技术战略与研发进展[J].内燃机学报,2008,(26):107-114.
[4] 汪海菊.我国新能源汽车保有量预测分析[J].合作经济与科技,2009,(10):110-112.
[关键词]新能源客车;电动客车;增程式;混合动力
中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0131-01
如今无论国内外新能源客车技术都在迅速的发展中,而由新能源客车的电机功率占总功率的比重以及混合方式的方向可以将新能源客车分为许多类型。本文简要分析了不同类型的新能源客车的优点缺点,对中国目前的新能源客车技术的发展方向进行了探讨,对不同的技术类型的客车的未来发展空间做出了一定程度的预测。
一、新能源客车的主要技术分类
1.混合动力型客车
国际当中对于混合动力的定义通常是指混合动力电动型客车,是结合了电力驱动技术与以燃烧汽油、天然气等的燃料的动力发电机组的辅助动力单元于同一辆客车上的一种革新式的新能源客车。目前为止这种新能源客车的动力装置主要有串联式、混联式以及并联式等三种各不相同的内部布置形式,又可以根据其所具有的纯电驱动的参与程度来将其具体分为轻混、中混等。
无论是何种类型的混合动力型客车都是在车辆运行的低时速通过利用电驱驱动来代替原本的发动机使得客车进行起步,在运行到一定速度时又可以将驱动方式换为发动机单独驱动。在初始起步时可以利用电动机对客车进行驱动,而此时车辆内部的发动机是不进行运转的;若车辆达到一定的速度就可以人工控制发动机的转速并且对离合器进行控制以使得发动机得以连上驱动轴。
混合动力型新能源客车最为显著的优点就是不必担心其运行里程的问题,因为它既可以向传统客车一样通过加油实现车辆能源的补充,也可以像纯电动型客车补充电量。而它的缺点是节能的过程较为单一,较难提高节油率,所以在其主要的发展方向就是优化混合动力系统的油耗问题。
2.纯电动型客车
纯电动型新能源客车是一种完全以其内部的点击为运行动力源头的汽车,由于它丝毫不燃烧燃料,因此不会排放任何的有毒有害气体,又被称为“零排放”汽车。
纯电动型新能源客车的整车控制器负责将车身不同部位的各个信息都准确采集,以求能够对整个车辆的安全做到切实负责并且控制客车自身的驱动策略;车身所配备的驱动变频器则是对车辆的控制器的需求信息进行准确及时的接受,能够驱动扭矩执行输出;动力电池是最革新式的纯电动型新能源客车的组成成分之一,它负责为客车提供供其日常运行所需要的动力来源;而动力电池管理单元同样是重要的组成部分,它能够给客车的控制器提供当前的电池状况的具体信息。
纯电动型新能源客车的控制原理相对的较为简单,而由于驱动其运行的整体电的使用效率有些偏高,并且它所配备的电池所能储蓄的电量是一定的,因此其运行的里程数也是固定的,这就要求纯电动型客车的使用者在运行过程中要做到时刻关注车辆剩余的电量,防止出现电池无电客车半路被迫中止运行的情况。
3.增程式电动型客车
对于纯电动的客车来说当车辆的SOC低于一般的正常的工作范围时,客车的整车控制器就会对发电机发出指令使其进行高效率发电。而增程式电动客车是可以控制发动机一直处在较高效率的工作状态来节省车辆所需要消耗的油量,因此这种新能源客车的发电组合的功率通常都比较小。
增程式电动客车可以避免传统的发电机在起步过程中可能出现的低效率区,因此可以从整体上大大提高车辆的节油率,而它的发电方式是选择最为合适的高效率的状态对电动机进行充电。而由于其发电功率通常较小,仅依靠发电机组合来驱动整辆客车来运行时十分困难的,因此对于动力电池所具有的电量进行误差的统计也是十分有必要的。
二、新能源客车的电池应用种类
目前经过大量实践可以证明铅酸蓄电池、锂离子蓄电池以及镍氢蓄电池都很适合作为新能源客车的动力蓄电池进行使用。其中铅酸蓄电池的优点是价格十分低廉,然而相对的是它的能量、功率密度以及电池的循环寿命都较短并且电池会较大程度的对环境造成污染,因此目前已经较少的应用于新能源汽车中。而锂离子蓄电池的能量、功率密度相对其他种类的电池来说都较高,并且其工作电压比较高,因此锂离子蓄电池具有无记忆效应、循环寿命长以及无污染等显著优点,因此电动客车所用的蓄电池的首选就是锂离子蓄电池。镍氢蓄电池成本较低且更为安全,相对于铅酸蓄电池发展更为成熟,却还比不上锂离子蓄电池的循环寿命等。而锂离子电池中的锰酸锂离子蓄电池已经广泛应用于新能源客车中。
三、从技术层面预测新能源客车的发展方向
对于纯电动客车来说,其发展中最需改善的方面就是其固定的并且通常较短的运营里程,然而若适当的增加电池的能量密度就能夠增大同体积的电池所能储备的能量,也就随之能够增加纯电动客车的运营里程。而如果电池技术的无法得到迅速的发展,那么对电池的充电时间进行一定程度的缩短也能提高纯电动式客车的使用价值,市场上常能见到的快充电池虽然充电过程十分短暂,然而由于其需要承受较大的电流的快充,就会一定程度上导致电池出现温度过高的现象,并且可能导致电池的衰减性过快。而若是运用快换的方式,即在车辆内备好满电量的电池,当电动型客车需要电量时只需用慢点电池替换原有电池,然而这种方式需要得到国家的大力支持。
相对于纯电动式客车混合动力型客车的能够得到优化的方面是十分有限的,它能够得以存在的原因是其所具有的里程优势,而这种程度的优势会逐渐随着电池技术的发展进步而减弱,其仅仅依靠车辆起步过程对减少耗油量方面做出的贡献很容易遇到节能极限,因此从长远发展来说其并没有太大的发展前景。
如今增程式电动客车的发电机通常是通过异步实现交流的,因此其未来的发展方向一定会迈向轻型化的永磁同步电机,这种发电机具有体积小并且效率高的特点,同时能够很好的解决发电机的散热较慢的问题。
而在我国南方地区,其路面坡度较小,因此不需要大强度的驱动力使客车运行,就可以大力推广完全环保的“零排放”纯电动型客车,既可以满足客车运行的需要,又可以节省能源,为国家环保事业做贡献。并且现在有的车厂可以在新能源客车上运用充电电容短暂蓄放电技术,可以大大提高蓄电池的使用效率,在一定程度上克服了纯电动型客车的里程较短的情况,更有利于纯电动型客车的推广。
结语
中国的新能源客车的具体发展方向是要根据中国目前的车辆零部件的技术水平等方面的实际状况来进行设定的,只有选择具有针对性的技术发展方向才能使得新能源客车技术得到又好又快的发展。而随着国家的电池技术的发展成熟,纯电动型新能源客车一定会与今天的普通客车一样无障碍的在整个国家进行运营。
参考文献
[1] 彭红涛,李铮,朱禹,等.关于我国新能源汽车的发展现状和一些思考[J].汽车科技,2009,(5):1-4.
[2] 刘平,林巧.未来汽车新能源发展[J].西昌学院学报(自然科学版),2006,20,(4):66-68.
[3] 欧阳明高.汽车新型能源动力系统技术战略与研发进展[J].内燃机学报,2008,(26):107-114.
[4] 汪海菊.我国新能源汽车保有量预测分析[J].合作经济与科技,2009,(10):110-112.