东风扬子江电动客车研发及应用
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来源：
雷洪钧
东风扬子江汽车（武汉）有限责任公司 城市客车研究院院长助理、博士
一、东风扬子江简介
东风扬子江汽车（武汉）有限责任公司是主要从事城市客车改装的企业，中国城市车辆专家委员会委员单位，武汉市第九届优秀企业。1999年通过ISO9001：2000质量管理体系认证，2003年通过3C认证， 2005年被评为湖北省名牌产品。产品畅销全国70多个大中型城市。
公司技术团队由教授级高级工程师、博士、硕士领头，50多名工程师及众多各类专业技术人员组成，形成了雄厚的技术实力，为公司的产品开发奠定了坚实的基础。
二、东风扬子江电动客车研发背景
⒈能源短缺，形势严峻
我国是从1993年开始成为石油纯进口国，石油进口量每年递增1000万吨左右，而且逐年加大，到了2007年进口石油接近2亿吨，进口石油已经接近总消费量的50%，成为世界上仅次于美国的第二大石油进口国和消费国。我国交通用油呈快速上升势头，年平均增长超过10%，国家能源安全面临严峻挑战。节约能源，尤其是节约石油资源，不但是经济问题，而是关系国家能源安全的政治问题。
⒉空气污染和二氧化碳排放控制
由于经济的快速发展和粗放式的发展模式，我国的资源和环境与经济发展的矛盾异常突出，大气污染非常严重，尤其是大城市。据统计，在大城市中由机动车造成的CO、HC和噪声污染分别占各自污染物总量的60％～90%。为此，我国也颁布了较为严格的机动车辆排放法规，2003年已经全面实施了国Ⅱ排放标准，2008年已经实施国Ⅲ标准，北京、上海等超大城市已经率先实施国Ⅳ排放标准。2010年以后将与国际排放标准接轨。
我国CO2排放量已排在美国之后，位居世界第二。我国已经正式加入了关于减少全球CO2排放量的“京都议定书”。汽车CO2排放即将成为全球关注的重大环保问题。
⒊基于节能和环保问题的汽车动力系统发展方向
从节能和环保两个方面综合考虑，国内外专家、学者和企业界的研究结论是：汽车动力系统将从今天传统的内燃机（汽油机、柴油机、代用燃料发动机）过渡到内燃机与电动机的混合动力系统，最后发展到脱离燃油系统而使用蓄电池（包括超级电容等其它储能系统）的电动汽车。汽车动力系统的发展方向如图-1所示。
图-1 汽车动力系统的发展方向
此外，根据日本相关权威机构的研究结果，从汽车各种动力系统的综合效率分析，电动汽车的的综合效率最高，几乎是汽油机的2倍以上，如图-2所示。
图-2 各种汽车动力系统的综合效率比较
三、东风扬子江电动客车研发实践
为了获得社会、经济与资源和环境相互促进下的可持续发展，解决汽车节能和降低空气污染，开发、使用新兴能源的汽车产品，近半个多世纪以来,世界各国瞄准了各种以电作为动力源的车辆进行研发，先后出现过最早的纯电动车，到后来的混合动力电动车、燃料电池电动车。
我国将电动汽车的研究开发列入“八五”、“九五”国家科技攻关项目，并于1996年6月建成广东汕头国家电动汽车试验示范基地。“十五”期间，国家科技部将电动汽车项目列入国家“863”重大专项，资助了电池、电机及其控制系统、整车控制系统、整车研发和示范运行。
⒈主要技术思路
东风扬子江根据多年来掌握生产无轨电车的技术，通过分析比较，发现目前国内众多的电动汽车的开发,多停留于样车阶段，这之中除技术上存在一些待攻克的难题外，还存在一个重要的原因就是电动汽车的技术含量较高，一些电控元器件价格昂贵，致使电动汽车的造价高；同时，因新推出的电动汽车产品技术上的不成熟，存在维护保养困难的一系列问题，这些都使得用户对电动汽车的使用望而却步。我们开始研发的主要技术思路是：沿用无轨电车动力系统,取消常见的无轨电车的“辫子”，让其中成熟的电驱动摆脱供电网的约束，让价格低廉的铅酸电池承担直流电的来源，这个方案让很多控制元器件可以直接采用现有无轨电车的零部件。新型的纯电动公交车是由成熟的技术加上相对低廉价格电动、电控器件构成。我们认为这样的市场定位,再加上具有多项自主知识产权的电动客车,应该易于向城市公交推广。
⒉设计方案
WG6111EV电动客车的电动机采用了无轨电车功率为60KW的直流串激电机，系统供电仍为600V直流；该电机启动扭矩可达电机额定扭矩的2－3倍，同时通过励磁绕阻并联电阻的方式削弱励磁磁场，这可以进一步提高电机的转速和扭矩。特别是直流串激电机能允许两倍的功率短时过载的特性，该车的牵引电机标称功率虽然比同等载荷的常规内燃机车辆的功率小，但实际驱动力已能够满足运营的要求。｜
从2005年开始，历时3年，经过三轮对电动汽车的研发，成功推出了WG6111EV电动客车。如图-3、图-4、图-5所示。
图-3 2006年研发的WG6110EV电动客车
图-4 2007年研发的WG6110EV电动客车
图-5 2008年初研发的WG6110EV电动客车
WG6111EV电动客车不仅集成了无轨电车的现有技术，还重点攻克了车载电源的设计，该车的电源主要由特殊设计的蓄电池匣和蓄电池构成，电池匣加上电池的总重达1.7吨，这样的载荷在底盘上的布置本身就是一个难题；更重要的是要让这样一个载荷集中的车载动力源，实现在3－5分钟内进行电池组更换的一次性操作。与之配套的还必须在电动汽车运营线路上适当的地点建造专门的充电站，该充电站为摆放整齐的若干个类似抽屉的货架，其每个“抽屉” 单元能恰好能放进电动汽车的电池匣，除运营车需要一个正在使用的电池匣及蓄电池外，每车在充电站还应备有2-3个正在充电或已充好电的蓄电池组，随是可提供电池的更换，这是为适应WG6111EV电动客车利用了电网峰谷差充电，有效地利用城市电网谷价对电池充电，降低了车辆的运营成本的整体考虑。电池组实现快速充电、更换，还必须解决一系列的技术难题，例如为实现电源的更换快捷、可靠，我们还设计了极具特色的电源接插装置，这使得电池组能适应快速装卸并能准确地定位夹紧，确保电池组在车辆运行中安全、可靠，这些技术中的多项创新均已获得自主产权的技术专利。不仅如此，该车还实现了多项整车的技术创新，由权威的科技查新机构出据的报告显示，该车上的以下系统：
⑴采用IGBT直流调速系统；
⑵再生制动电源回馈系统；
⑶交
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发布于：2024-12-13，除非注明，否则均为原创文章，转载请注明出处。
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