摘要:随着电动汽车的持续发展、通信基站对持续电力保障要求的提高,迫切需要开发一种移动式充电车(站)满足不同的充电需求。本文首先分析了纯电动智能服务车开发意义与开发方案,其后就商用落地做了具体探析,以有效促进销售新能源产业发展。
0 引言
与传统的燃油车与油机相比,纯电动智能服务车具有显著优势。如低成本、无噪音、零排放、实时监控和应用灵活,实现了高效、节能减排的目标。据此,必须加大力度开发纯电动智能服务车,并推动商用落地,满足电动汽车、通信基站的发展需求,为区域发展奠定坚实基础。
1 纯电动智能服务车开发意义
随着用户普及率升高、电动汽车活动半径增大,电动汽车充电站(桩)向城区自周边区域建设。但是固定式充电站(桩)由于不能移动,无法满足特定状况下的充电需求。全国通信基站每天应急发电超600次,均采用柴/汽油机发电,这种应急发电污染环境、发电效率低、成本高。
综上所述,开展纯电动智能服务车整车开发技术与产业化研究具有现实意义。
2 纯电动智能服务车开发方案
纯电动智能服务车除了作为电动汽车用于城市服务外,还可以作为移动电源进行移动补电。因此对电池组的散热、结构安全和充放电控制策略方面有更高要求。并且还要进行电源系统DC/DC、DC/AC对外放电系统的技术研究的同时,探索这类车的运行模式。
2.1动力电池的选型
本项目中从以下四个方面提高铿离子动力电池的安全可靠性。
(1)三元材料单体电池:正极材料采用NCM,隔膜采用PP/PE/PP复合膜,并加入主动防范装置,确保单体电池的安全可靠性。
(2)成组技术:采用自主创新专利技术晶体软连接技术,增加过流保护,保证了“动力电池模块中几只电池同时短路,但整个模块并不会出现安全事故”的目标。
(3)热管理技术:采用液冷技术,并通过热仿真试验进行仿真分析,对电源系统的温度进行有效控制。
(4)电源管理系统:采用静态参数和动态参数综合控制策略,并融入高精度电池性能参数采集功能,提高电源管理系统对成组电池的管理效率。
2.2动力电池参数的确定
动力电池主要参数主要受到电芯数量的影响,而电芯数量要考虑动力系统匹配和续航里程要求,且电池峰值功率应不小于驱动电机的最大功率。
根据本车作为应急补电用途的设计要求,日均里程50 km,可日均对外补电25~40 kWh。电池容量要达到60 kWh左右,可实现白天用车,夜间谷电充电。降低使用成本,延长了电池循环寿命,从而能够确保大于5年或20万km的使用要求。
2.3电源系统双向电流流动控制
(1)电源系统能量输入、输出双向控制策略。
(2)电源系统能量输出端动力输出、储能输出的控制策略,储能输出有对外30 kW高压直流DC-DC输出,对外15 kW(220-250均单相兼容三相交流DC-AC输出。
2.4动力电池的布置
在动力电池的布置时,要考虑对电池散热性能、布置空间、车体结构、载荷分布计算和国家碰撞法规要求等。本服务车将电池平铺在货箱底部,有利于汽车轴荷的分配,更可提高整车电源系统的涉水高度。
2.5远程监控系统
本车运用GPS、GPRS、Internet和GIS等技术,对电池充放电和运行状态等进行实时监控,并通过GPRS网络将数据发送到中心服务器上,客户端或充电站可向数据中心请求发送数据并在界面上显示。
2.6移动补电方式
移动补电有两种方式。一是车载充电机200~700 V高压直流DC-DC给电动汽车充电。二是巧kw逆变器220 V单相兼容三相DC-AC给通信基站充电。对此,必须进行车载充电机或逆变器谐波特性、充电机或逆变器损耗等多项试验项目,掌握相关技术参数、性能特点。