纯电动智能服务车开发与商用落地分析

王中红

（广州亿鼎新能源汽车有限公司 516000)

纯电动智能服务车开发与商用落地分析

王中红

（广州亿鼎新能源汽车有限公司 516000)

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。

纯电动智能服务车；开发；意义；商用落地

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[1]。

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锂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]。

2.2 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 V)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15 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。

3 纯电动智能服务车商用落地分析

现仅以惠州铁塔与亿纬锂能联合开发的纯电动智能服务车为例，分析了其商用落地情况。

3.1 纯电动智能服务车参数

纯电动智能服务车具体技术参数如表1所示[3]。

表1 纯电动智能服务车技术参数

3.2 产品应用可行性、经济性验证

(1)可行性

①续驶里程验证

“总电量59.2 kWh”的纯电动充电服务车续驶里程260～290 km，可满足日常巡检抢修“每天行驶不低于150～200 km”的要求。

②服务能力匹配验证

充电服务车在典型基站中进行充电时，可以得出行驶里程、基站负载、可放电时间的关系如表2所示。

由此可得如下结论，(1)可满足站点发电时间在3～17 h之间；(2)负载10 kW左右，可加装30～60 kWh电池包,保证长时间应急补电。

(2)经济性

从2016年6月23日至2016年8月31日，连续64次实际数据分析后得出结论。

①充电车发电效率94%，在10 kW级功率基站，具备同时给设备、后备电源供电的能力，可以解决油机功率与设备、后备电源功率匹配的难题。

②适应性好：兼容2.5～10 kW级基站，减少了油机调配的时间和人力成本。

表2 行驶里程、基站负载、可放电时间的关系

③成本低，仅为油机发电的五分之一。

3.3 产品应用实例

大亚湾石化区霞涌通信基站（峰值负载3 kW+4.8 kW后备电池组，电力报建未完成）连续充电14天，替代油机发电，给设备和后备电池同时充电，具体情况如图1所示。

图1 每天充电时间与相关充/耗电量对比图

通过对比，发电车发电时长缩短50%以上，发电直接成本仅为油机的18%，平均效率从油机的60%提升到90%以上。

4 结束语

综上，与油机发电相比，纯电动充电服务车具有零排放、发电成本低、无噪音、不扰民、车辆状态远程监控、多种应用模式等优势。目前，惠州铁塔与亿纬锂能联合开发的纯电动智能服务车已在广东省多地实践运营，具备了推广应用价值。

[1]薛飞,雷宪章,张野飚等.基于物联网的电动汽车智能充换电服务网络电池管理[J].电力系统自动化,2012,36(21)：41-46.

[2]贾俊国.电动汽车智能充换电服务网络建设与运营[J].电力需求侧管理,2011,13(2)：50-51.

[3]陈典全.电动汽车充换电智能服务框架研究[J].通信技术,2011,44(12)：137-139,142.

U469.72文献标示码：A

王中红（1975—），男，本科，研究方向为汽车工程、汽车设计及管理。