按出行、运送需求配置电动车辆的设计

摘要：

A 按需配置、整车轻量化和合理补能方式是LY混动车的设计原则。

B 个人购买电动车、零部件改造成为LY混动车的关键在于如何将性能做得更好，而不是技术实现的可能性、可靠性。

作为一个电气设计人员，按需配置是每个设计任务的设计原则之一，而将这个原则放到交通车辆设计上是非常正确、设计结果也是有成效的。

在设计中的LY混动测试车，利用按需配置原则去设计。主要有5个方面。

1：按出行需求里程搭配车载电量。

2：按车上载荷、路况和运行情况搭配动力配置。

3：按使用环境不同搭载不同能量来源的增程系统。

4：按场景决定补能方式。

5：按使用需求搭配车辆上的空调、取暖等配置。

下面分别对这五方面进行说明。

1：按出行里程搭配车载电量。

LY混动车车载电池电量通常在10～50度，标称NEDC工况纯电续航里程80～400公里。按不同时速耗电量10～30度每百公里。这是根据市面上各种车辆统计出数据范围。按车主每次的出行需求来搭配车载电量，而车主每天的出行需求不尽相同，有可能是几公里到上千公里的距离，而且还存在不确定性。如何实现按出行需求里程搭配车载电量？

首先，必需有一个车载电池电量，车载电池几乎能满足车主日常出行需求90％以上的里程。这样的里程有可能是100～300公里。根据不同车主情况，车主在购买车辆的时候自己需求来购买车载电池电量。通常160公里纯电池续航是比较合理的（有效里程约120公里）。

当车主单次补能出行需求在120公里以上时，车主需要搭载车载增程系统（即小型内燃发动机＋油箱）。不同规格的增程系统适配不同的出行里程需求。如发电能力5KWe、7KWe、10KWe、15KWe、20KWe、25KWe、30KWe的7种规格增程系统适配120～1600公里里程的出行需求。发电能力功率越小，对应的增程系统重量越轻，油箱容积也小。这样整车的轻量化效果非常明显。

而且增程系统是存放在道路边上。如租用共享自行车摩拜、OFO一样方便。也就是说LY混动车能够非常好地适配车主单次补能就能续航100～1600公里的出行需求。

这种按需搭配电量的货车、卡车、商用车将能够实现低于纯电池、燃油车的购车、用车成本。通过举例可以更好说明这个按需配电的好处：按耗油量来搭配电池容量，百公里耗油（柴油）1升，折算发电量为3．5度（综合燃油效率35％），搭载磷酸铁锂电池140wh／kg，1000元／度。

由表1可知，纯电的续航只有100公里，如果想着靠充电节省油费，最多也是100公里，而100公里之后，油耗可能还会升高，这样情况下LY混动货车，还有省油的的意义吗？

提出这样的问题的人，仍未能领会按需配电的原则，货车会不会经常都是满载的呢？100公里的续航电池组是固定的。货车可以载货，也可以搭载可以移动的电池或者增程系统。

也就是说以后，所有的货车，都可以是一个只有100公里续航的纯电动货车。带快速充电功能，而磷酸铁锂4C快充的性能，每百公里充电时间可以控制在6分钟以内。

当然，如果没有充电条件的地方，可以搭载停在马路边上增程系统。采用手推车的形式推上货车。增程系统的油箱容量决定了货车单次补能续航里程，即便是40L百公里油耗的解放JH6重卡。搭载600L柴油油箱＋140KWe发动机的增程系统总重量仍不到800公斤。而续航能力达到1600公里。

2：按车上载荷、路况和运行情况搭配动力配置。

在购买车辆的时候，好多人都会去看动力参数。跑车更是炫耀几秒破百的加速性能，推背感。车辆设计时通常按照满载总质量、最大爬坡能力等较特殊的工况来设计。在大部分情况下，动力是过剩的。如果将市面上所有车型的电动机降低7～30KW功率，将这一部分公里转换为发电电动机，作为LY混动车的发电机。只有在运动模式、及需要大牵引力的情况下，才将这个发电电动机作为电动机使用。

3：按使用环境不同搭载不同能量来源的增程系统。

LY混动测试车的设计中，还要考虑环境、燃油及能源来源问题。

在高速路段、超大负荷、野外、超长距离的出行需求、环境下。采用柴油为燃料的增程系统系。

在停车、闲置时间较多并且有廉价生物质为厌氧发酵原料的情况下，以沼气为燃料的增程系统将会使得购车、用车成本降为零，沼气充足的情况下，LY混动车还能成为挣钱的工具。

而在大城市、市区、厂区等人员密集，环境要求较高的场合，将使用甲醇、二甲醚为燃料。

化石能源总有枯竭的一天，LY混动车可以大幅节省化石能源的使用，甚至可以完全不用化石能源。而且，LY混动车是杂食的新物种，可以接受任何形式的能源来源。太阳能、电网、化石能源、沼气等等。多样化的来源使得车主可以选择最低成本的能量。

4：按场景决定补能方式。

图 1 充电仍是LY混动车的主要补能方式

补能方式多样化是LY混动车最优秀的特性。在不带增程系统的情况下，LY混动车是一辆可以续航数百公里的纯电动车。已经满足大部分的出行、货运需求。也就是LY混动车的主要补能方式是充电。因车载发电功能、及可逆充电口的存在、停车即充是LY混动车解决电网冲击的最好办法。还降低了电网扩容的需求。

增程系统只是作为电能使用的备份。在整车完全亏电的情况下，只需花3分钟进行机械连接，将增程系统装载到车上。车辆即可以低速开走，边走边充电。

此外、将增程系统分散地布置在道路边上，采用共享的商业模式将使得增程系统的便利更好，补能方式也更便利。

LY混动车本身自带的发电功能，可以作为另外车辆的充电桩。比如LY混动车使用沼气发电提供给其他电动车、用电设备。LY混动车的巨大而有效的发电容量（不少于45亿KW，日均利用时长可大于12小时）是2018年全国装机容量（18亿KW，日均利用小时数少于10小时）的至少3倍以上。在能量来源充足的情况下，可以至少使得发电量增长数倍。

而车上电池的储能，则是最佳的储能方式。举例说明。2018年全国用电量是6．5万亿度，日均180亿度。假定每辆车载电池容量是30度。那么每天能量存储释放能力为90亿度。这么巨大的存储能力，可以较大程度缓解太阳能光伏发电的储能需求。

5：按使用需求搭配车辆上的空调、取暖等配置。

在LY混动测试车的设计过程中，按需配置带来了极大的好处，考虑到空调、取暖等功能，是按时节需求，只需要配置基本功能模块，如小功率制冷、加热模块。再额外加入大功率的制冷、取暖模块。这样的安排带来的整车轻量化并不明显，但有助于降低车辆建造成本。

上面通过5点说明了LY混动测试车的设计过程中的考量，目前的学习和设计过程中。LY混动测试车改造的难度不在于技术实现，而是在技术优化。虽然LY测试车在理论上、成本上优于纯电池车、燃油车。但这些优势并不大。具体到量级，估计还不到20％。如果技术优化达不到量产车型的较优秀水平。那么LY混动测试车，即便做出来了。其测量数据结果也是很让人难堪的。即便量产了LY混动车，但不能实现增程系统的共享、多种能量来源发电，LY混动车商业模式优势并非压倒性优势。

而且局限于肤浅的个人知识，LY混动车的实现过程仍缓慢而不确定。

.adva-cont{margin: 20px 0;background: #f2f2f2;width: 604px;height: 200px;padding: 20px;position: relative;}.adva-cont .img-cont{float: left;position: relative;width: 160px;height: 160px;padding: 20px;background: #FFF;}.adva-cont .img-cont img{position: absolute; top: 50%; left: 50%; max-width: 90%; max-height: 90%; transform: translate(-50%,-50%); -webkit-transform: translate(-50%,-50%);}.adva-cont h3 a{font-family: SimHe, '黑体';text-decoration: none;font-size: 20px;color: #000;display: -webkit-box;-webkit-box-orient: vertical;-webkit-line-clamp: 2;overflow: hidden;}.adva-cont .adva-text{position: absolute;top: 50%;transform: translateY(-50%);padding: 20px 20px 20px 230px;}.adva-text p{margin-top: 30px;}.adva-text p a{height: 79px;text-decoration: none;font-size: 14px;color: #666;display: -webkit-box;-webkit-box-orient: vertical;-webkit-line-clamp: 4;overflow: hidden;}#keywordsHidden{display:none;}电动车设计