深圳巴士集团股份有限公司第五分公司 陈光悦
纯电动公交车的节电工作是一个系统工程,覆盖各个方面,贯穿各个层面。深圳巴士集团第五分公司将纯电动公交车的节电工作提炼为“驾、保、充、创、调、整”六个环节,围绕“驾驶操作、车辆维保、充电管控、技术创新、组织运调、专项整治”,形成了有效的节电操作法(图1)。
图1 六环节电操作法
(1)制定实施《节电操作手册》。《手册》从车辆启动、行车中、收车后、应对特殊天气及路段等方面提炼节电操作要点,总结了车辆耗电主要原因及简要排除方法,针对驾驶员操作编制节电十字口诀:“一心、二辨、三查、四控、五要”。
一心即提高责任心,树立节电意识。
二辨即辨别线路情况,做到心中有数;辨别道路动态,做到有预见性。
三查即做好车辆维修与检查;落实车辆“三检”;定期检查高电耗车辆。
四控即控制制动缓加速;控制加速多滑行;控制空调恒温度;控制胎压合标准。
五要即车辆技术要掌握;制动尽量要避免;使用空调要科学;轮胎气压要标准;充电尽量要谷电。
同时还针对驾驶员编制了简易通俗的节电法则:心态好、有意识;辨路况、早预判;勤检查、定保养;熟性能、练技术;轻加速、缓制动;查漏气、保胎压;气泵停机应及时,转向莫急莫频繁,电器设备合理用,空调使用要科学。
(2)设置经济车速,实现能量回馈。根据各线路道路交通运行条件,设置经济车速,严格要求驾驶员平稳缓慢起步,采取预见性驾驶。
(3)科学使用空调系统。合理控制车内空调温度为24-26摄氏度;在炎热天气或雨天(关闭车窗情况下),选用空调外循环模式通风,每次通风时间≥10分钟;在室外温度允许条件下(如早、晚期间气温清凉时),关闭车内空调,开窗通风;如车窗为全封闭型式,可采取空调通风换气,设置外循环模式通风,每次通风时间≥10分钟。
(4)严格落实驾驶员“三检”工作要求。开发推行驾驶员新型“三检工具”,方便日常例检;定期培训,要求驾驶员重点检查电器设备、仪表显示、电池压差、轮胎胎压等,做好日常“三检”。
(1)多维度完善维保管理体系,提升纯电动公交车机械可靠性。一是打造标杆示范维保车间,完善新能源车间标准化场地设施,新增新能源车辆专修设备,进一步提升车辆维保作业效率和质量;二是精准制定车辆保养计划,持续提高维保作业标准;三是强化维修人员技能培训,提升技术队伍素质。
(2)专项跟踪电池系统维护。车队机务班组与车厂联动,制定实施《动力电池系统及电池组使用保养跟踪表》,结合一保作业开展动力电池维保养护与检测。动力电池系统:每行驶3万公里或6个月必须进行1次全面维护,包括软硬件的常规维护、更换与升级项目;动力电池组:每24个月检测1次,第5年起每12个月检测1次。
(3)全面落实电池均衡保养法。借助充电服务运营商网络监控中心,利用车辆停场时间,有序开展车辆高端、低端均衡保养。
高端均衡:车辆充电SOC在末端时,电池电量自动均衡到100%即可完成。单次高端均衡约需20至30分钟,若长期未做均衡时间要长些,否则均衡时间可短些。
低端均衡:控制电池电量至SOC25%-40%之间时静止停车(车辆电池压差超过30毫伏时才会触发低端均衡),同时关闭整车电源后重新上电,钥匙开至ON档且不启动高压开关,关闭空调、收音机等所有用电设备,维持此状态12-15小时后停车关电,再进行一次满充电即完成。
(1)精细化管理,优化“一线一充电方案”。一是以“用足谷电、用好平电、避开高峰”为基本原则,车辆精确充补电,电池SOC30%±5%回场充电。二是五分公司场站点多面广,主场站通过走动式巡查,副站利用调度远程监控平台与南龙车辆监控平台,实时查看停场车辆空调使用情况,确保不多用一度电。三是关注细节,跟踪电损管理,规范制定损耗电量及充电电量确认流程,车队实时查询确认运营单位充电APP,跟踪车辆电量使用情况。
(2)优化布局充电站建设,盘活充电网络。截至目前已建充电站18个,共计265个充电桩,桩车比为1∶2.9。通过多途径挖潜充电资源,使用万科云城、TCL、科学园等免费场站,启用月亮湾综合场站,共计新增充电桩58个(图2)。
图2 充电桩给车辆充电
(3)加强与充电服务商沟通,建立跟踪反馈机制。与前海招商局多次沟通,免除前海场站基本电费,执行电度电费0.989元/千瓦时(度);通过再次争取,场站执行大工业用电单价,进一步降低电费;同时积极跟进疫情期间用电优惠政策,实现全年用电5%优惠。
(4)联动配合,车队与充电站合力管控。机务班长与充电站长进行配合,规定补电时间在11:30-14:00、16:30-19:00时间内,规定高峰期不允许充电工给车辆补电。
(1)联合成立技术创新项目工作组。技术部牵头与车辆生产厂家、动力电池生产等关键零部件厂商、充维服务商等成立项目工作组,建立技改技革、技术创新课题研究机制。目前已研发推广了“制动踏板位置传感器测试仪”“红外线热成像仪应用“等创新项目。
制动踏板位置传感器测试仪(图3):利用数字式显示屏、示波器、线束、插接件等元器件制作而成测试仪,可检测制动踏板位置传感器信号电压,利用信号电压生成电压百分比,并显示在显示屏上,用作调整制动总泵推杆行程的参考,保证信号源传递后与车辆制动匹配。利用示波器测量传感器信号波形,直观显示传感器工作状况,判断传感器有无故障,进而检查车辆因制动拖滞等产生的高电耗问题。
图3 制动踏板位置传感器测试仪
红外线热成像仪(图4):可测量低压电池及低压电池接线柱、巴斯巴高压箱控制柜及各接线柱、DC/DC二合一及接线柱、PDU控制器及线束接头、驱动电机控制器等部位的温度。通过应用红外线热成像仪,能够精准检测车辆温度异常的零部件,及时发现高电耗故障并予以整改。
图4 红外线热成像仪
(2)推行开沃节能APP系统。节能APP能实时监测和分析车辆能耗状况并进行历史能耗分析排名,依靠整车控制器、GPS模块及其他传感器,通过车载T-BOX对车辆运行参数进行采集,使用开沃远程云服务器进行数据传输,再由综合管理云平台进行智能分析、决策。
APP首页对本车队所有车辆状态进行集中监控,顶部对行驶车辆、充电车辆、故障车辆进行统计汇总,点击对应状态,车辆列表会自动筛选显示对应的车辆。可以对所有车辆的位置进行集中监控,点击对应的图标也可以查看对应车辆的详情信息。地图上根据车辆不同状态显示不同图标。开沃节能APP系统显示页面如图5所示。
图5 开沃节能APP系统显示页面
(1)优化“一线一营运方案”,降低纯电动车辆技术局限性。综合考虑充电站地域分布,结合场站面积、运调管理、车辆维护、充电成本以及投放线路走向、路况、客流量等因素,细化每日充电安排,包括工作日和假期的充电时段、充电车辆号、充电时间、充电位置等,把需补电车辆在异动前期及时调整到里程较短线路,尽量消除纯电动车技术局限带来的影响,确保客流高峰期运能效率不降低。车队组织运调如图6 所示。
图6 车队组织运调示意图
(2)提升营运管理水平,提高新能源车辆出车率。一是发挥支线多、短平快的特点,全力推进前海合作区公交市场开拓,组建成立桂湾车队,开线运营前海合作区内6条线路。二是以月亮湾综合场站(图7)为中心,分析整个生产体系,从营运调度、人员配置、车辆维修、充电补给等方面着手,提高运调灵活性,做好人员与台班配置、车辆充电补电等环节,全方位提高纯电动车辆出车率。
图7 月亮湾综合场站
(3)推广智能调度系统,机务调度联动配合。实行新智能调度系统的全面切换,通过对营运基础数据深度处理,适时掌握每台车辆的运行状况,为车辆营运调度、车队经营生产提供决策依据。机务和调度联动配合,主场站通过走动式巡查,副站利用调度远程监控平台与南龙车辆监控平台,实时查看驾驶员日常操作规范情况。
组织保障:成立以总经理为组长,各部门负责人为成员的工作领导小组,从“顶层设计”的全局高度保证自上而下贯彻实施。建立了“公司统筹指导,部门贯彻落实,基层具体执行”的三级组织机制,层层分解落实工作任务。
专项整改:制定发布《高电耗车辆整治流程》,建立《单车高电耗整治档案》,车队、车间、车厂三方联动,针对电池容量衰减、车辆动力不足、机械性能变差等情况,定期排查电耗异常车辆,开展专项整治。
机制整治:完善《公司能耗考核方案》、环保与能源考核方案,将各项工作完成情况纳入公司评价和考核体系,保障降电耗工作落实。
资源整合:五分公司现有充电站、充电桩资源分布不均,且各车队存在较为严重的“三点分离”现象,即车辆始发站、车辆充电站、司机宿舍三点距离间隔较大,对公司日常车辆、人员管理及通勤造成了较大困扰。故此制定了《“1+N”充电网络布局优化方案》,建立1个充电中心,就近辐射多个充电点,整合公司现有充电资源,有效提升充电效率。
“六环节电操作法”自2020年5月8日开始在五分公司全面实施推广以来,确保了公司年度节能与环保考核任务顺利完成,有效降低了电耗成本。
“六环节电操作法”实施推广至2020年12月底,纯电动公交车百公里行车电耗为83.74度,与实施前同比下降1.72%;综合平均电费单价每度为0.294元,同比降低17.36%;行车电能消耗成本(电费)为2232.01万元,同比节约了551.87万元,减小幅度19.82%。