黃海牌DD6109SHEV1N型混合動(dòng)力城市客車(chē)采用增程式串聯(lián)系統(tǒng)的一款客車(chē)，其系統(tǒng)特點(diǎn)如下：

一、增程式電動(dòng)汽車(chē)的工作原理

增程式電動(dòng)車(chē)在本質(zhì)上屬于純電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，當(dāng)蓄電池有足夠電量時(shí)，增程式電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力全部來(lái)源于蓄電池，在一定的行駛距離范圍內(nèi)，增程式電動(dòng)汽車(chē)的行駛完全依靠蓄電池提供的動(dòng)力來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)“零油耗、零排放”,相當(dāng)于使用純電動(dòng)汽車(chē)。而在超出一定行駛距離、蓄電池的能量耗盡的情況下,內(nèi)燃機(jī)就自動(dòng)接通為增程式電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)組件提供動(dòng)力,
進(jìn)入混合動(dòng)力模式，延長(zhǎng)它的行駛里程,從而使車(chē)輛能夠到達(dá)充電站或加油站。增程式電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池和動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)的設(shè)置,可以使車(chē)輛在由蓄電池提供足夠的電能的時(shí)候,不需要發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作來(lái)產(chǎn)生額外的動(dòng)力。在由蓄電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛時(shí),可以保證車(chē)輛順利實(shí)現(xiàn)加速、最高時(shí)速以及爬坡等各種性能;當(dāng)由內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力時(shí),增程式電動(dòng)汽車(chē)能夠滿足基本的車(chē)輛行駛要求。

二、增程式電動(dòng)汽車(chē)的三種工作模式

增程式電動(dòng)汽車(chē)根據(jù)不同運(yùn)行工況和駕駛員指令,可以靈活變換以下三種工作模式,達(dá)到最佳節(jié)油效果。

1、純電動(dòng)模式

這種模式通過(guò)外接插頭利用充電樁充電，在動(dòng)力電池容量范圍內(nèi)車(chē)輛可以以純電動(dòng)模式行駛，此時(shí)增程器不工作，只做非正常情況時(shí)的備用狀態(tài),達(dá)到了零排放,完全是一臺(tái)純電動(dòng)汽車(chē)。

2、混合動(dòng)力運(yùn)行模式

這種模式與傳統(tǒng)的混合動(dòng)力模式相似，正常情況下利用車(chē)載動(dòng)力電池提供的電力行駛，當(dāng)車(chē)輛加速或者爬坡的時(shí)候，增程器啟動(dòng)，提供部分輔助驅(qū)動(dòng)力用以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，同時(shí)給動(dòng)力電池充電，并能夠回收部分制動(dòng)能量，此時(shí)增程器工作在最佳功率輸出狀態(tài)，節(jié)油率在
20～30%左右。

3、 增程運(yùn)行模式

在這種模式下，夜間利用充電樁為車(chē)輛充滿電，白天根據(jù)行駛里程有計(jì)劃地使用動(dòng)力電池的能量，盡量不使用增程器。當(dāng)動(dòng)力電池電量降低到最低限定值時(shí)，啟動(dòng)增程器開(kāi)啟增程模式，通過(guò)增程器為動(dòng)力電池充電(此時(shí)增程器不提供驅(qū)動(dòng)力)，以增加車(chē)輛的續(xù)駛里程，在這個(gè)過(guò)程中可以回收部分制動(dòng)能量。這種模式可以顯著提高節(jié)油率，節(jié)油率可達(dá)50%以上。

三、儲(chǔ)能單元簡(jiǎn)介

電池系統(tǒng)主要由272只3.7V/35Ah錳系三元鋰功率能量型鋰離子電池，經(jīng)過(guò)2并、136串聯(lián)組成。電池具有比功率高、充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性好和綠色環(huán)保等特點(diǎn)，適合于電動(dòng)汽車(chē)的使用。電池系統(tǒng)主要有：電池、管理系統(tǒng)、箱體、電器部分等組成)電器部分主要有保護(hù)電路(短路保險(xiǎn)、接觸器和預(yù)充電路)，BMS管理系統(tǒng)等組成，能夠在電池啟停和工作等情況下保護(hù)電池組。

電池管理系統(tǒng)由采集模塊(MMU)和主控模塊(BCU)組成，主要功能包括采集電池信息(電壓、電流和溫度)，計(jì)算電池系統(tǒng)荷電態(tài)(SOC)等，故障報(bào)警，熱管理，電池均衡和通信等。具體功能主要有如下：

a)系統(tǒng)自檢

b)絕緣電阻檢測(cè)

c)電池系統(tǒng)電壓、電流、溫度采集

d)主回路啟動(dòng)

e)電池系統(tǒng)SOC充放電功率計(jì)算和預(yù)測(cè)

f)電池均衡

g)熱管理

h)過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)功能

四、 為適應(yīng)先進(jìn)的動(dòng)力系統(tǒng)，其他附件變化

發(fā)動(dòng)機(jī)控制改變，重新標(biāo)定。發(fā)動(dòng)機(jī)的改動(dòng)主要有四個(gè)方面：

第一、取消傳統(tǒng)車(chē)起動(dòng)機(jī)，由發(fā)電機(jī)直接起動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后發(fā)電機(jī)發(fā)電運(yùn)行，使發(fā)動(dòng)機(jī)部分扭矩直接輸出至傳動(dòng)軸，同時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;

第二、取消油門(mén)踏板與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的直接聯(lián)系，發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)取消根據(jù)油門(mén)踏板信號(hào)調(diào)節(jié)的方式而改為轉(zhuǎn)速控制，油門(mén)踏板信號(hào)輸入混合動(dòng)力整車(chē)控制器，經(jīng)過(guò)一系列的優(yōu)化，通過(guò)CAN總線直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)力矩使發(fā)動(dòng)機(jī)工作于高效區(qū)域;

第三、根據(jù)選定的發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了重新標(biāo)定，進(jìn)一步優(yōu)化，提高效率;

第四、在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于一定限值后方輸出功率，減少低效區(qū)工作比例。

1.發(fā)動(dòng)機(jī)起停功能

由于電動(dòng)機(jī)和蓄電池的采用，整車(chē)可以單獨(dú)工作于純電動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)滿足一定條件方可起動(dòng)，當(dāng)條件不滿足時(shí)自動(dòng)停止，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)/混動(dòng)工作模式的自動(dòng)切換。

為保證發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)與上次熄火之間設(shè)置了合理的時(shí)間間隔，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)起停判斷采用滯環(huán)控制，防止發(fā)動(dòng)機(jī)高頻起停。

2.儀表的顯示內(nèi)容

整車(chē)采用基于CAN總線的可視化儀表顯示，在傳統(tǒng)信號(hào)之外顯示混合動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)信息，方便駕駛員操作與觀察。在主顯示界面增加以下信息：1)車(chē)輛狀態(tài)，包括檔位信號(hào)(P、R、N、D)、車(chē)輛運(yùn)行準(zhǔn)備完成信號(hào);2)子系統(tǒng)信息，包括子系統(tǒng)報(bào)警狀態(tài)、電池組SOC、電池組溫度;3)整車(chē)工作模式及能量流。同時(shí)增加混合動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)顯示界面，主要顯示各子系統(tǒng)詳細(xì)狀態(tài)和報(bào)警代碼，以便維修和保養(yǎng)。

3.充電插口，可外接充電。