SHS新能源系统在房车中的应用
摘要:本文主要描述SHS新能源系统在房车中的应用方案以及优缺点,欢迎房车专业人士进行讨论。
从小轿车的应用中,我鼓励使用纯电续航超过500km,增程续航超过1000km的SHS应用方案,因为小轿车主要是在城市里运行,90%的机会都是使用纯电,而且充电桩居多。纯电为主,SHS增程系统为辅,不信的话就可以统计一下DMI的车主是不是都嫌电池买小了,是不是很少加油。
但是在房车应用中,我并不推荐使用小汽车的纯电超长续航方案。房车主要是户外运行,很少有充电桩。也没什么机会给汽车充电,所以我推荐的SHS新能源系统在房车的动力设计如下:
1)汽油发动机输出功率要达到25KW(具体数值要根据以下原则计算:输出功率??0.9要大于该车在公路坡度为15度,车速80km/h时候汽车的平均能耗,因为全国等级公路坡度角小于15度。这种爬坡最耗电),发电机能效要达到40%。电池A的电量是5KWH,电池B的电量也是5KWH,油箱50升吧,50升油按照40%能效,充电转换效率按照90%。那么可以可以变成162KWH的电量,假如汽车平均百公里电耗20KWH,那么这个车的整体续航达到810KM。满足长途需要。
2)没有充电口,只有放电口,可以给其他汽车充电的放电口,这个放电口也可以插上一个配件改成外放电的插座,
3)顶部要配备太阳能板,可以在停车的时候给电池A、B充电。
4)传统房车的三大件(发动机,变速箱,底盘)变成了动力电池(A+B),汽油发电机,底盘,电动机。干掉了两大件,颠覆性改进。
估计写到这里,有些读者会非常质疑我的新能源电池A或者电池B容量5度电。我想我需要在这里重点写一下选用5度电作为每个电池容量的逻辑关系。
假如房车正常行驶的能耗是20KWH/100KM。那么5度电在100KM/H时候只能够行驶25KM,大约耗时15分钟。我们可以推演汽车在100KM/H下运行能耗如下:
1)启动汽车开始100KM/H速度运行,动力电池A供电给电机驱动汽车运行。
2)运行12分钟后。SHS系统切换电池A到电池B,这个时候电池A用了4度电,还剩余20%电量,25KW的发电池充电电池A,动力电池B(100%)供电给电机驱动汽车继续运行。
3)运行24分钟后,SHS系统切换电池B到电池A,这个时候电池B用了4度电,还有20%电量,25KW的发电机开始充电给电池B,因为12分钟前发电机开始给电池A充电了12分钟,25KW的发电机充电12分钟能冲5度电,扣掉充电损耗。所以这个时候电池A已经是100%电量供电给电机驱动汽车继续运行。
4)运行36分钟后,SHS系统切换电池A到电池B,电池B被25KW发电机冲了12分钟,也冲100%了,刚好被SHS系统切换给发电机供电。
5)。。。。。。
剩下的我就不推演了,就这样无限循环下去直到50L油箱空了,就没法继续运行了。
这就是我为什么选择5度电电池的原因,因为够用了,当然你可以选择更大,那么SHS切换电池时间就不是10分钟,变的更长,但是如果更大的电池就更贵,更重,更占空间,刚刚够用就好。
关于这个5度的动力电池A?电池B。必须选用磷酸铁锂的动力电池,磷酸铁锂的动力电池可以满冲,而且循环次数高。可以达到5000次循环(我没有瞎说,见下图),当然在使用过程中会有衰减,不过就算衰减50%,那么SHS系统会根据容量自己计算变成5分钟切换一次,并不影响车主使用,衰减没关系,不影响续航,别担心。注意:特别不推荐三元电池和钴酸锂电池,这两种电池循环次数都不够高,也不适合满冲。不适用于SHS系统,而且还贵。
这个图是我从网上找的,磷酸铁锂的电池充放电测试,42个月的冲放测试大约4800次后电池容量还有50%多一点。
现在磷酸铁锂动力电池估计不到1000元/KWH。那么电池A的采购成本只需要5000元,电池B的采购成本也只需要5000元,5000元很便宜了吧,和四个轮胎差不多,一个电池A单次循环25公里,5000次循环每个电池大约可以跑10万公里,两个电池可以跑20万公里,如果把动力电池和4条轮胎比较。10万公里换一次胎,你换2次4条轮胎20万公里的时候,差不多需要更换一次电池,以目前的价格也不到5000元一个。所以那些说换电池的时候会哭,成本高得不得了的人,看到这里,是不是可以改变你的观点了。因为和换轮胎成本一样。而且动力电池不用保养维护,20万公里的油车,你要换变速箱油,火花塞等等各种保养,加起来也要小1万了。SHS新能源二手房车买过来,电池坏了也不心疼。
接下来要谈一下爬坡的问题了,肯定有些读者会说,我在重庆,都是特别陡的坡,肯定超过15度,你这个车开到重庆就趴窝了吧。
在解释这个疑虑前我要解释下两个概念,一个是汽车的能耗是20kwh/100公里,SHS发电机发电机是25kw/h。你们可以看到两个单位不一样,汽车的能耗并没有按照时间来算,而是按照公里数来算的,只有以100km/h的时候,才具有数值直接对比的意义。
如果遇到大于15度的长时间上坡极端路段(假如一直上坡超过2个小时吧)。假如这种上坡你的能耗30kwh/100公里,车速是100km/h。那么1小时消耗30kwh,一小时发电25kwh,供应不足。是不是车开不动了,车一定会趴窝。答案是仍然可以开动,这个时候,SHS系统就会限制你的车速,你是开不到100km/h的时速的,最大时速会限制到80km/h。因为假如你上坡的能耗30kwh/100公里。车速是80km/h。那么一小时行驶了80km,能耗是24kwh,一小时发电25kwh,刚好供应充足。所以不用担心上坡上不动的问题,SHS系统会根据车的平均能耗,进行降低速度的调整同时报警。不会让车趴窝的。但是你的整体的续航就低了。车速也慢了。
还有读者说,你这个SHS动力系统新能源房车真搞笑,没有充电口,一直用油,和普通的燃油房车有啥区别。还算新能源吗?
关于这个问题,也要好好说一下,
1)SHS动力系统的新能源房车动力驱动成本会比然后房车低,我不用采用变速箱,不用采用发动机,换成了一个25kw的汽油发电机和驱动电机,以及两个合计10KWH的磷酸铁锂动力电池,动力驱动成本因该是下降的。虽然都是用油,对客户来说会比传统的燃油车动力强,安静,保养便宜,故障率也很低。
2)SHS新能源系统房车会比传统燃油房车油耗低。汽车的油耗是和汽车重量以及风阻系数有很大关系的,虽然我加了两个动力电池,但是由于容量很小,合计大约在60kg-80kg之间,相当于一个成年人重量。对于2-3吨的房车来说,影响很小。并没有因为增加了动力电池,让整车重量增加能耗增加。关于SHS动力系统油耗低,我举例一种情况证明,在长下坡路段,传统燃油车的发动机还在运行,而且要踩刹车防止车速下滑过快,没有能量回收所有的能量都浪费了,如果一会上坡一会下坡,燃油车非常耗油,但是SHS系统的电池可以通过博世的iBooster动力回收系统进行能量回收。这个时候就降低了整车的油耗。假如是SHS新能源系统房车是20kwh/100km的平均能耗,40%能效发电机,90%的冲电效率。1升汽油理想发电是9.1kwh,
9.1??40%??90%=3.276kwh。那么20kwh/100km?3.276kwh=6.1升汽油。所以SHS新能源系统房车的汽油能耗约6.1升/100km。目前燃油房车都在8升/100km以上吧。
3)SHS新能源系统房车的动力电池A?B可以在停车的时候给房屋的电器使用,无需额外配备房车电池,传统燃油房车一般都会配备一个2-5度电的电瓶,在野外没法充电,还要配备一个小功率的汽油发电机来给这个电瓶充电,增加了成本,还使用不方便,不舍得用电。SHS新能源合计10度电池,一边冲一边放。足够可以任性开一晚上空调,各种电磁炉,洗衣机设备。一天10度电足够了,就算不够,SHS增程发电机也会自动启动充电。不用担心。
4)车顶配备太阳能系统可以在野外长时间驻停的时候补充动力电池A?B的电量,如果只有一个电池,没有办法一边冲一边放,有了AB电池,可以A电池做饭,B电池被太阳能充电。要是太阳能板够大(太阳能板建议双层折叠,可以拉开当遮雨棚,阴天遮雨,白天遮阳,还增加太阳能冲电功率),根本不用用油。因为一般家庭一个月300度电 一天也就是10度电,
5)SHS新能源系统房车配备的两个外放电接口,每个可以达到7KW的功率,本身汽油转换成电量高达162度电。可以同时给其他新能源小轿车以7kw(32安电流)充电,变身奶爸房车。和市面上的快速充电桩一样的效果。就算冲满3辆50多度电的特斯拉都绰绰有余。没有油了,加满50升油,又是一条好汉。充电的设计细节这里不写那么多了。现在油价9元,一度电成本快到3元了。野外紧急时候临时使用,野外能有的冲就不错了。适当收20%服务费啊,因为增加了电池AB的循环。要把电池成本收回来,
暂时写这么多吧。希望国内房车厂家看到,做出这个SHS新能源房车出口到欧美国家。成为房车标杆企业,此文是原创,尊重原创拒绝抄袭。
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