寧波公交運(yùn)營(yíng)的40輛海格氣電混合動(dòng)力客車，與同級(jí)別柴油車輛相比，可以降低能耗20%～35%，極大地提高能源利用效率，是開展節(jié)能減排工作的新途徑。

寧波新能源公交
 

    氣電混合動(dòng)力技術(shù)及配置

    一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

    為了使混合動(dòng)力車輛能適應(yīng)寧波城市道路狀況及公交行業(yè)特點(diǎn)，寧波公交總公司積極與海格客車新能源技術(shù)工程師進(jìn)行技術(shù)協(xié)調(diào)，最終確定了以LNG結(jié)合超級(jí)電容加鋰電池的混合動(dòng)力系統(tǒng)。這套方案具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性，在國(guó)內(nèi)也較為少見，它的主要優(yōu)勢(shì)是：儲(chǔ)能元件選擇超級(jí)電容和鋰電池，其中超級(jí)電容雖然存儲(chǔ)的電量少，但其具備充放電能力強(qiáng)，且壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，因此作為主要儲(chǔ)能元件使用；鋰電池具備充電能力弱、放電能力強(qiáng)的特點(diǎn)， 但其缺點(diǎn)是壽命短，因此作儲(chǔ)備儲(chǔ)能元件，需避免該缺點(diǎn)。超級(jí)電容+功率型鋰電池，兩個(gè)結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。由于使用了鋰電池，使系統(tǒng)滿足了寧波城市中存在的特殊爬坡工況如上橋等要求。

海格新能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

    二、系統(tǒng)工作原理

    1、車輛起步加速。0～22km/h時(shí)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不參與車輛驅(qū)動(dòng)，此時(shí)電控離合器呈分離狀態(tài)；22km/h～55km/h時(shí)，電控離合器自動(dòng)接合，發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)整車。當(dāng)車輛進(jìn)入勻速運(yùn)行狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)，車輛完全由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)車輛繼續(xù)提速或遭遇障礙，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)扭力不足時(shí)，則控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)參與驅(qū)動(dòng)使車輛獲得足夠的驅(qū)動(dòng)功率，加速時(shí)優(yōu)先使用超級(jí)電容，當(dāng)超級(jí)電容電量低時(shí)，鋰電池作為儲(chǔ)備儲(chǔ)能元件，介入系統(tǒng)參與工作；在車輛勻速運(yùn)行時(shí)，控制器電量管理系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)超級(jí)電容的電量，如果電量低于設(shè)定值，驅(qū)動(dòng)電機(jī)則轉(zhuǎn)換成發(fā)電模式給超級(jí)電容充電至設(shè)定值；當(dāng)車輛作高速運(yùn)行，電量管理系統(tǒng)把超級(jí)電容電量控制在某一較低值，為車輛減速、剎車的電能回收騰出空間。55km/h以上時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)整車。

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    2、 車輛減速運(yùn)行。駕駛員松開油門踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量減至最小，驅(qū)動(dòng)電機(jī)也停止驅(qū)動(dòng)；在驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的管理下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電模式，吸收車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軆?chǔ)蓄于超級(jí)電容中，此時(shí)起到緩速器的作用，改善了剎車效果，減少了燃油消耗。

    3、車輛制動(dòng)。駕駛員只需輕踩制動(dòng)踏板即可，這時(shí)常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的氣閥還未打開，制動(dòng)力全部由驅(qū)動(dòng)電機(jī)的再生發(fā)電來(lái)產(chǎn)生，這時(shí)車輛的慣性能大部分轉(zhuǎn)換成電能回收至貯能裝置超級(jí)電容內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了能量的補(bǔ)充和電量平衡。

    4、在交通特別堵塞的情況下，車速基本上都在22km/h以內(nèi)，這時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不參與直接驅(qū)動(dòng)車輛，超級(jí)電容的電量會(huì)下降，此時(shí)轉(zhuǎn)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)供電，維持車輛運(yùn)行。

    三、系統(tǒng)節(jié)油原因

    車輛起步及低速主要使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在0～22km/h時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于怠速狀態(tài)，可有效降低油耗。當(dāng)車速在22～55km/h范圍內(nèi)時(shí)，車輛加速時(shí)使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)助力，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)的高負(fù)荷工作，可有效降低油耗。當(dāng)車輛減速或者制動(dòng)時(shí)，會(huì)先進(jìn)入減速電制動(dòng)區(qū)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)自動(dòng)進(jìn)入制動(dòng)能量回收工作模式（此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)），回收車輛的動(dòng)能，儲(chǔ)存在超級(jí)電容中。制動(dòng)能量回收，有利于節(jié)能，是混合動(dòng)力節(jié)油的最主要因素。

    實(shí)際應(yīng)用情況

    一、車輛投放及運(yùn)行情況

    40輛車于2013年7月份開始陸續(xù)投放到2路、5 1 8 路共2條線路上運(yùn)營(yíng)，經(jīng)過1個(gè)多月的跟蹤觀察，車輛整體運(yùn)行情況穩(wěn)定。通過對(duì)車輛運(yùn)行的平均能耗、維護(hù)保養(yǎng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析，綜合評(píng)定，獲得了可靠的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為日后推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過初步估算，和同等車型對(duì)比，在夏季開空調(diào)的情況下，海格氣電混合動(dòng)力車輛節(jié)能量達(dá)到28.5%，節(jié)能效果顯著。

 
    二、節(jié)油駕駛技巧摸索

    良好的節(jié)油駕駛習(xí)慣，對(duì)于進(jìn)一步增強(qiáng)混合動(dòng)力客車節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)具有重要意義，在保證安全行駛的前提下，寧波公交摸索出以下節(jié)油駕駛操作方式：

    1、起步行駛

載客起步行駛時(shí)，不宜猛踩油門，適度控制油門踏板踏下幅度。車速超過22km/h以后，離合器自動(dòng)吸合，發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)整車，這時(shí)根據(jù)行駛需要平穩(wěn)操縱油門。

    2、勻速行駛

    城市公交車速達(dá)到30～50km/h范圍后，車輛只需要較少的功率來(lái)維持運(yùn)行，這時(shí)駕駛員應(yīng)在維持所需車速情況下控制使用最小的油門，并且在整個(gè)駕駛過程中盡量保持油門操作的穩(wěn)定性。經(jīng)常性的踏下和松開油門的操作習(xí)慣特別不利于節(jié)油，遵守這一操作習(xí)慣是非常重要的。

    3、減速滑行

    車輛行駛過程中遇前方有障礙時(shí)，如紅綠燈、斑馬線及前方快到站時(shí)，駕駛員應(yīng)提前松開油門進(jìn)行滑行，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)僅維持最小的油量工作，電機(jī)也停止驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)達(dá)到節(jié)油和節(jié)電的效果。

    4 、減速制動(dòng)和緊急制動(dòng)

    在一般性的減速制動(dòng)時(shí)(非緊急制動(dòng))，駕駛員只要完全松開油門踏板并輕踏制動(dòng)踏板，約5～10mm感覺到電制動(dòng)生效，這時(shí)氣制動(dòng)由于氣閥未打開完全沒有起作用，車輛的制動(dòng)完全由電機(jī)的再生發(fā)電來(lái)產(chǎn)生，從而將車輛的慣性動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)換電能回收至超級(jí)電容，達(dá)到節(jié)能和電能平衡的目的。在極少數(shù)緊急制動(dòng)時(shí)，駕駛員與常規(guī)車一樣迅速踩下制動(dòng)踏板，這時(shí)電制動(dòng)和氣制動(dòng)是同時(shí)產(chǎn)生的，制動(dòng)效果比單一氣制動(dòng)更好。

    5、靠站停車

    靠站時(shí)如較長(zhǎng)時(shí)間停車，請(qǐng)按停止按鈕，或熄火關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。

    寧波公交通過40輛海格氣電混合動(dòng)力的投入運(yùn)行，證明氣電混合動(dòng)力技術(shù)可行、能量利用率高、安全可靠、節(jié)能減排效益高，是當(dāng)前城市公交開拓新能源的理想選擇之一。它降低了能源消耗，改善了排放質(zhì)量，受到了駕乘人員的歡迎，并得到了環(huán)保部門的肯定。

    寧波公交將繼續(xù)擴(kuò)大新能源車輛應(yīng)用，為保護(hù)城市環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。