均衡處理動力電池 提升電車續航裏程 襄陽公交破解動力電池衰減問題實現新路徑

一、引言

近幾年來，受大環境影響，經濟下行。公交作為(wei) 公益性企業(ye) 也不例外，麵對多元化出行衝(chong) 擊等嚴(yan) 峻形勢，國內(nei) 公交經營普遍舉(ju) 步維艱，各地公交停運風波時有發生。因此，襄陽公交自我挖潛，控規增效，充分發揮純電動公交車優(you) 勢，嚐試對動力電池進行均衡處理，恢複純電車續航裏程，提高電車利用率，降低企業(ye) 運營成本。

二、純電公交優(you) 勢與(yu) 麵臨(lin) 的問題

（一）純電動公交車的優(you) 勢

純電動公交車能夠減少尾氣排放，改善空氣質量；在運行過程中噪音低，為(wei) 乘客提供更加舒適的出行體(ti) 驗；相比傳(chuan) 統燃油汽車，能耗成本更低，經測算同級別的純電與(yu) 混動相比，燃材料可節約0.72元/公裏，全年可節約5.5萬(wan) 元/台。

（二）純電動公交車麵臨(lin) 的問題

受電池生產(chan) 工藝及動力電池特性，磷酸鐵鋰動力電池的性能在低溫環境下會(hui) 受到影響，出現充電時間延上，續航裏程縮短的問題。但最突出的問題是：純電動公交車在使用一定年限後，動力電池衰減，出現單體(ti) 壓差大，續航裏程不足以滿足實際營運需求。

三、襄陽公交應對動力電池衰減問題

（一）動力電池衰減基本情況

目前，襄陽公交有公交車1588台，其中純電車輛897台，占比達56.5 %。有三個(ge) 批次的車輛動力電池衰減最突出，具體(ti) 如下：

2016年7月購置20台批次，電池容量238Kwh，公告公裏跑200公裏，使用7年後能跑90公裏；

2016年12月購置60台批次，電池容量176Kwh，公告公裏跑220公裏，使用7年後能跑60公裏。

2018年12月購置25台批次，電池容量183Kwh，公告公裏跑160公裏，使用5年後能跑80公裏。

該三批次105台純電公交車，使用5-7年後，動力電池衰減嚴(yan) 重，SOC達到40%-60%時開始報警限工，續航裏程隻能達到60-90裏左右。因此，需要提升純電公交車的續航裏程，滿足線路運營需求。

（二）動力電池均衡探索曆程

襄陽公交作為(wei) betway在线官网示範應用推廣城市，從(cong) 2016年開始每年更新車輛都購置純電動公交車，對動力電池續航問題也開始摸索，不斷尋求探索動力電池修複解決(jue) 方案。

2018年開始嚐試用大功率充電機對單體(ti) 電池充放電，利用萬(wan) 用表實時測量電壓，專(zhuan) 人看管，費時費力，還會(hui) 造成其他單體(ti) 出現故障；

2019年采用更換電芯和部分電池補電相結合的方式修複電池，新舊電芯不一致，容易出現電池壓差大故障；

2020年通過電池服務站購買(mai) 專(zhuan) 用電池均衡儀(yi) ，對整車電池箱進行均衡，一次性可以對36塊單體(ti) 進行均衡，大大提高整車均衡效率，基本能滿足日常營運，但使用效果隻能維持3-5個(ge) 月，未達到理想狀態。

直到2021年，同一家betway在线官网技術有限公司就動力電池容量提升項目進行聯合研發取得重大技術突破，研發出一款動力電池主動均衡容量提升產(chan) 品。

通過對比，采用手動均衡，費時費力，還會(hui) 造成營運損失，並且實際使用效果不佳，每年都需要重複操作；而采購主動均衡設備，效率高效果好，不需要反複拆裝均衡，一次性安裝，幾乎沒有營運損失，並且質保2年。

（三）動力電池主動均衡產(chan) 品介紹

2021年襄陽市公交與(yu) 動力電池主動均衡修複科研機構，就動力電池容量提升項目聯合研發達成合作意向，針對動力電池容量提升係統的指標優(you) 化和效果實測等方麵作了大量工作，取得了重大技術突破。

木桶盛水量的多少，取決(jue) 於(yu) 構成木桶的最短木板的長度，而主動均衡類似於(yu) 木桶效應。動力電池容量提升係統，以低壓電瓶為(wei) 載體(ti) ，通過“充低放高”的方式,提升最低單體(ti) 電壓，降低最高單體(ti) 電壓，實現電池組單體(ti) 電壓性能差距減少，“補救”單體(ti) 電池壓差大問題，最終達到了提升電池容量的目的，真正做到“為(wei) 電池補齊短板”。具體(ti) 產(chan) 品組成及工作原理如下：

1、產(chan) 品組成：主要包括一台控製主機、數台雙向均衡從(cong) 機、一台遠程控製終端、係統分析軟件、係統線束等。

2、工作原理：動力電池容量提升係統，相當於(yu) 在車輛上加裝了一套動力電池主動均衡設備。車輛停駛或非充電狀態下，借助低壓蓄電池，持續對單體(ti) 輸出2.5安以內(nei) 的電流，將單體(ti) 電壓高的電芯能量轉移給單體(ti) 電壓低電芯，對電壓較高的電芯放電，放出的能量用來對電壓較低的電芯進行充電。通過“充低放高”的方式，主動均衡平均各單體(ti) 電壓。充電時，讓電壓最先達到100%的電芯B自放電給A和C，三個(ge) 電芯再一起充滿；放電時也是一樣，當電芯B剩餘(yu) 電量過低時，讓A和C給B充電，實現電池組的性能整體(ti) 一致性，最終達到提升電池容量的目的。

（四）動力電池主動均衡產(chan) 品實測效果

截止目前，襄陽公交已完成30餘(yu) 台動力電池的均衡維修，均衡前平均續航裏程61.24公裏，加裝主動均衡設備後平均續航裏程160.4公裏，最高續航裏程達到180公裏，基本能夠滿足營運需求。這三批次車輛105台全部均衡完，按照目前10米純電動車輛價(jia) 格120萬(wan) 元/台，可節約車輛采購費用12232萬(wan) 元，同更換動力電池可節約費用2152萬(wan) 元。

（五）動力電池主動均衡產(chan) 品安全保障

1、支持係統獨立。加裝係統不參與(yu) 車輛通訊,不影響整車CAN通訊；

2、支持溫度保護。實時監控電池溫度及時反饋至係統平台，發現異常係統停機保護。

3、支持低壓保護。當低壓蓄電池在工作過程中電壓小於(yu) 23V時，將觸及指令，係統進入休眠狀態。

4、支持監控預警。後台可實時展現係統工作狀態和電池性能狀態，對於(yu) 性能異常電芯有預警功能。

5、支持過壓保護。均衡設備在工作過程中如出現電壓異常，從(cong)

機端的過壓保險將起到保護作業(ye) ，確保充電電壓正常。

（六）動力電池主動均衡產(chan) 品售後保障

1、係統安裝電池檢測。對整車電池全方位檢測，綜合評估電池性能，如少量電池性能太差，建議少量更換電池（<整車15%）後加裝主動均衡係統，確保效能最大化。

2、係統質保。綜合評估電池性能，選取最佳方案，非人為(wei) 損壞，產(chan) 品質保期2年。

3、監控與(yu) 培訓。產(chan) 品安裝後，我們(men) 將實時監控係統和電池狀態，確保產(chan) 品安全，並針對客戶開展技術指導和培訓。

（七）動力電池均衡成本對比分析

襄陽公交純電動公交車以大電量為(wei) 主，以10米300度電量純電動公交車為(wei) 例。

1、購置新純電動公交車。價(jia) 格近100餘(yu) 萬(wan) 元/台；

2、更換新的電芯。按照市場價(jia) 800-1000元/度電，全部更換新電芯費用約20餘(yu) 萬(wan) 元/台，

3、人工手動均衡。單次均衡費用約4000元，一台設備，慢充慢放耗時10天左右，均衡初期效果明顯，使用3-5個(ge) 月後，電池依然會(hui) 出現壓差過大，整改頻繁，影響營運造成的損失。

4、主動均衡設備。一個(ge) 模塊5000元，以10.05米純電公交車為(wei) 例需要5-6個(ge) 模塊，加上人工成本，費用預計3萬(wan) 餘(yu) 元/台。

綜述所述，采用主動均衡設備比購置新車節約96%，比更換電池費用節約83%，比人工均衡節約50%。

通過加裝主動均衡設備，不僅(jin) 提高了公司的電池利用率，而且極大的降低了購車費用和更換電池費用，探索出延長電池使用壽命的新技術，踐行創新突破，再創輝煌。