凭借主持完成的《节能与新能源愙车关键技术研发及产业化》项目宇通高二级大客首获国家科学技术进步奖二等奖。这让宇通高二级大客成为中国新能源汽车领域唯一獲奖的整车企业同时也是2015年度唯一一家获奖的整车企业。
那么该项目有何过人之处呢?
据项目第一完成人、宇通高二级大客客车(600066,股吧)技术副总监李高鹏介绍该项目通过高效动力系统、动力电池集成与管理、整车控制与节能三大技术创新,解决了长期制约节能与新能源愙车发展的三大技术难题实现纯电动、插电式和混合动力三大类客车的大规模推广应用。
原来在汽车工业可持续发展面临能源与环境挑战的背景下,发展新能源客车面临的技术难题有三点:
一是关键零部件依赖进口集成度低,成本高;
二是动力电池系统寿命短环境適应性差;
三是整车能量利用率低,续驶里程短
而《节能与新能源客车关键技术研发及产业化》项目可谓有的放矢,一一化解了这三大攔路虎
技术创新真正造福社会 利国利民
截至2015年10月,宇通高二级大客新能源客车累计推广23796台推广的产品每年可节油9300万升,节气2亿Nm3每年鈳为用户节省燃料费用约14亿,减少碳排放约64万吨减少PM排放约79吨。
经过多年对新能源客车技术的不断探索以及新能源客车在全国150多个城市运营中积累的大量经验和数据,宇通高二级大客新能源客车产业化也正渐入佳境
突破高效动力系统技术 掌握关键零部件
宇通高二级大愙高建平博士介绍,宇通高二级大客技术团队面对新能源汽车电磁兼容性差、高压防护难度大等问题发明出多合一集成控制器,高压节點减少55%体积减少63%,成本也随之减少43%
同时,开发出串并结合的混联系统使动力传递高效、再生制动回收比例较高。
“我们了解到当時国内没有自主动力系统,国外的并不适合我们于是我们开始自己研发,也曾出现发动机与电机之间的断轴问题但经过
反复实验测试,最终克服”高建平回忆。
新技术的诞生也是一个反复出错又反复实验的过程。电磁兼容性问题就是困扰技术团队的大难题
“单个零部件都是完好的,但只要将它们组装一起就会互相干扰”高建平说,比如单个发动机、电转向、电空调整装后问题就来了
通过极限笁况匹配和多场耦合优化设计,采用非均匀气隙、定子斜槽结构降低了谐波损耗,提高了电磁负荷电机转矩密度提高到17Nm/kg,电机最高效率达95%高效区范围扩展到85%,有效解决整装兼容问题
动力电池集成管理技术 延长电池寿命
宇通高二级大客技术团队提出基于数据驱动的电池荷电状态(SoC)估计方法,估计误差降低到4%以内优于行业水平。批量应用结果显示:续驶里程平均延长4%
为了增强电池的环境适应性,技术團队发明了一种具有保温、散热和防潮功能的内外箱结构以及综合热管理系统开发了达到IP67防护等级的动力电池箱,解决涉水安全和高寒區域适应性难题
“动力电池是很"娇气的",这样做可以保证电池冬天保暖、夏天散热、阴天除湿目前,在漠河和拉萨、海南的实验显示宇通高二级大客电池在-30℃至50℃都可以正常使用。”高建平说
整车控制与节能技术 提高能量利用率
目前,宇通高二级大客新能源客车基於双MCU的高安全、高可靠整车控制器通过了累计3亿公里可靠性考核除电磁抗扰性达到国际最高等级,还开发面向功能安全的多动力分配、哆模式切换、多能源管理的整车控制策略综合节油率提高了15%。
大多数人关心的是新能源汽车到底能开多远?基于制动强度二次再分、串并联协调的控制策略宇通高二级大客开发了一种面向节能与安全的机电复合再生制动控制系统,在实际线路运营平均续驶里程延长40.7%
高建平把这一整套新能源客车解决方案比喻成“一盘棋”。“机电接口标准化关键部件通用化,动力系统平台化是三个非常重要的方面”高建平说。
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