超级电容,电驱动背后的稳重靠山

 

2006年,一次“无心插柳”的涉足,金旅走出了一条创新之路。将美国曾试图运用于轿车却屡次失败的超级电容引进客车领域,在当时成为轰动整个客车行业的大事。超级电容真的能让客车做到“节能环保”?显然,金旅交出了一份满意的答卷!经过不断地研发、坚持、创新,超级电容不仅成就了金旅的油电混合动力客车,实现节能、减排,带来良好的制动性和加速性能等优点,更使金旅客车成为整个客车行业新能源技术开发的NO.1。

 

一次尝试,创造出一条新轨迹

2002年起,金旅就开始对节能与新能源客车的技术进行探索。在新能源汽车的技术核心中,电池、电机和电控是关键所在。国内电池、电机的发展基本上相对稳定,而电控的核心则是变频和自动控制。如何在现有的局面走出一条崭新的道路?最终,在一个契机下,金旅将目光锁定到了超级电容身上。

早在上世纪,美国曾有过对超级电容的研究,但研究方向是用于轿车之上,后来被美国的专家否定了这种技术路线:超级电容可能不一定适用于轿车。在轿车上使用的失败,也许适用于客车身上?正当这样一个疑问被提出时,恰巧2006年美国MAXWELL(生产和销售超级电容器的全球领导者)开始进入中国市场,金旅尝试与美国MAXWELL联系。这一次尝试将中国的混合动力客车带上了一条新的轨迹。在经过多轮实验之后,新一代的金旅混合动力客车开始确定采用了超级电容作为储能元件之一,在大大减轻了整车质量的同时,金旅新一代的混合系统提升了驱动功率,制动时电能回收效率提高近40%。

 

超级电容有绝招

到底什么是超级电容?金旅又是如何借助超级电容的研发成为新能源客车技术的领先者?关键在于金旅成功地解决了“节油”与“动力”这对传统冤家的矛盾。

1.让发动机与电动机配合得“天衣无缝”。

起步时电动机开始工作,由电动机驱动后桥行驶;低车速状态下,发动机处于熄火状态,充分利用电机低速高扭特性,车辆反应更迅捷。加速时发动机迅速启动,此时两套动力源共同驱动,瞬间迸发强大动力,加速性能强劲。而且在加入电动机后,发动机能够始终平稳工作,燃烧效率大幅提升,整车的燃料消耗比传统柴油车节省30%左右。低速运行时电动机发挥功效,高速运行时发动机发挥功效。只由电动机或高效率发动机单一驱动时,动力分配合理,使得燃油经济性更高。当减速时,电动机高效回收制动能量,为储能元件充电;当怠速停车时,发动机可以进入熄火状态。在起步0~20km/h状态下,电机单独提供车辆驱动力,发动机处于熄火状态;20km/h以上,发动机、电机共同工作,电机主要为加速出力,发动机加速平稳,极大降低了发动机排放,杜绝“黑烟”,带来更低油耗、更低排放,并且更加环保。超级电容的全新加入,发动机与电动机的有效结合,让“1+1”发挥了大于2的惊人效果。

2.小小超级电容完美升级客车性能。

车辆制动时,驱动电机制动能量回收,此时驱动电机的缓速能力是传统客车缓速器的3倍以上,良好的制动效能,提高了安全保障。同时减少了车辆制动摩擦片的损耗,减少了维护成本,降低了车辆进站时的噪声。此时,超级电容所具有的的高功率特性,能够让制动过程中产生的瞬间大电流得到95%的回收而不损伤电池,为下一次的车辆起动储存能量。

当车辆低速时纯电行驶,0~22KM加速时间为5~6S;当转换为混合动力驱动时,发动机扭矩同驱动电机扭矩叠加,整车的加速性能得到进一步加强。采用超级电容作为储能原件,平均使用寿命可达8年。而且超级电容体型轻巧,作为储能元件,大大减轻了整车重量。系统提升了驱动功率,加速度优于普通公交车,制动时电能回收效率提高近40%,充放电速度要比电池快,有利于系统的能量交换效率。超级电容在充放电中是一种物理变化,远比电池充放电时的强烈化学变化寿命长得多,可与整车同寿命,更是省去了更换电池的麻烦,节省了安装空间。

此外,超级电容具有清洁无污染、工作温度范围广、无燃爆风险等优点。在燃料的补充上,因为超级电容的电动力来源于发动机带动发电机充电和制动能量回收,所以只需补充柴油,无需专门进行充电。

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