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解析宇通節(jié)能與新能源客車關(guān)鍵技術(shù)

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:科技日報 發(fā)布時間:2016-01-11 瀏覽:

憑借主持完成的《節(jié)能與新能源客車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》項目,宇通首獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。這讓宇通成為中國新能源汽車領(lǐng)域唯一獲獎的整車企業(yè),同時也是2015年度唯一一家獲獎的整車企業(yè)。

那么,該項目有何過人之處呢?

據(jù)項目第一完成人、宇通客車(600066,股吧)技術(shù)副總監(jiān)李高鵬介紹,該項目通過高效動力系統(tǒng)、動力電池集成與管理、整車控制與節(jié)能三大技術(shù)創(chuàng)新,解決了長期制約節(jié)能與新能源客車發(fā)展的三大技術(shù)難題,實現(xiàn)純電動、插電式和混合動力三大類客車的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

原來,在汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨能源與環(huán)境挑戰(zhàn)的背景下,發(fā)展新能源客車面臨的技術(shù)難題有三點:

一是關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口,集成度低,成本高;

二是動力電池系統(tǒng)壽命短,環(huán)境適應(yīng)性差;

三是整車能量利用率低,續(xù)駛里程短。

而《節(jié)能與新能源客車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》項目可謂有的放矢,一一化解了這三大攔路虎。

技術(shù)創(chuàng)新真正造福社會 利國利民

截至2015年10月,宇通新能源客車?yán)塾嬐茝V23796臺,推廣的產(chǎn)品每年可節(jié)油9300萬升,節(jié)氣2億Nm3,每年可為用戶節(jié)省燃料費用約14億,減少碳排放約64萬噸,減少PM排放約79噸。

經(jīng)過多年對新能源客車技術(shù)的不斷探索,以及新能源客車在全國150多個城市運營中積累的大量經(jīng)驗和數(shù)據(jù),宇通新能源客車產(chǎn)業(yè)化也正漸入佳境。

突破高效動力系統(tǒng)技術(shù) 掌握關(guān)鍵零部件

宇通高建平博士介紹,宇通技術(shù)團(tuán)隊面對新能源汽車電磁兼容性差、高壓防護(hù)難度大等問題,發(fā)明出多合一集成控制器,高壓節(jié)點減少55%,體積減少63%,成本也隨之減少43%。

同時,開發(fā)出串并結(jié)合的混聯(lián)系統(tǒng),使動力傳遞高效、再生制動回收比例較高。

“我們了解到,當(dāng)時國內(nèi)沒有自主動力系統(tǒng),國外的并不適合我們。于是我們開始自己研發(fā),也曾出現(xiàn)發(fā)動機與電機之間的斷軸問題,但經(jīng)過

反復(fù)實驗測試,最終克服?!备呓ㄆ交貞?。

新技術(shù)的誕生,也是一個反復(fù)出錯又反復(fù)實驗的過程。電磁兼容性問題就是困擾技術(shù)團(tuán)隊的大難題。

“單個零部件都是完好的,但只要將它們組裝一起就會互相干擾?!备呓ㄆ秸f,比如單個發(fā)動機、電轉(zhuǎn)向、電空調(diào)整裝后問題就來了。

通過極限工況匹配和多場耦合優(yōu)化設(shè)計,采用非均勻氣隙、定子斜槽結(jié)構(gòu),降低了諧波損耗,提高了電磁負(fù)荷,電機轉(zhuǎn)矩密度提高到17Nm/kg,電機最高效率達(dá)95%,高效區(qū)范圍擴(kuò)展到85%,有效解決整裝兼容問題。

動力電池集成管理技術(shù) 延長電池壽命

宇通技術(shù)團(tuán)隊提出基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的電池荷電狀態(tài)(SoC)估計方法,估計誤差降低到4%以內(nèi),優(yōu)于行業(yè)水平。批量應(yīng)用結(jié)果顯示:續(xù)駛里程平均延長4%。

為了增強電池的環(huán)境適應(yīng)性,技術(shù)團(tuán)隊發(fā)明了一種具有保溫、散熱和防潮功能的內(nèi)外箱結(jié)構(gòu)以及綜合熱管理系統(tǒng),開發(fā)了達(dá)到IP67防護(hù)等級的動力電池箱,解決涉水安全和高寒區(qū)域適應(yīng)性難題。

“動力電池是很"嬌氣的",這樣做可以保證電池冬天保暖、夏天散熱、陰天除濕。目前,在漠河和拉薩、海南的實驗顯示,宇通電池在-30℃至50℃都可以正常使用?!备呓ㄆ秸f。

整車控制與節(jié)能技術(shù) 提高能量利用率

目前,宇通新能源客車基于雙MCU的高安全、高可靠整車控制器通過了累計3億公里可靠性考核,除電磁抗擾性達(dá)到國際最高等級,還開發(fā)面向功能安全的多動力分配、多模式切換、多能源管理的整車控制策略,綜合節(jié)油率提高了15%。

大多數(shù)人關(guān)心的,是新能源汽車到底能開多遠(yuǎn)?基于制動強度二次再分、串并聯(lián)協(xié)調(diào)的控制策略,宇通開發(fā)了一種面向節(jié)能與安全的機電復(fù)合再生制動控制系統(tǒng),在實際線路運營平均續(xù)駛里程延長40.7%。

高建平把這一整套新能源客車解決方案比喻成“一盤棋”?!皺C電接口標(biāo)準(zhǔn)化,關(guān)鍵部件通用化,動力系統(tǒng)平臺化是三個非常重要的方面。”高建平說。

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關(guān)鍵字:宇通新能源客車

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