山地景區(qū)電動觀光車續(xù)航能力

羅才育

摘 要：本文針對山地景區(qū)山高路遠，坡陡坡長，彎多彎急的道路特征，結(jié)合近年來電動觀光車在山地景區(qū)運行過程中凸顯出來的續(xù)航能力差的問題，主要分析山地景區(qū)電動觀光車動力蓄電池對續(xù)航能力的影響，提出解決電動觀光車續(xù)航能力的關(guān)鍵是提高動力蓄電池的儲備容量及充放電的能力。

關(guān)鍵詞：山地景區(qū);電動觀光車;續(xù)航能力

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）06-0080-02

1山地景區(qū)道路特征

我國的山地約占全國陸地面積的1/3，因受各地所處的不同緯度、不同海拔高度、各地地形不一樣及季節(jié)交替變化等因素的影響，山地氣候各不相同，甚至有“一山四季”之說，具有獨特的立體環(huán)境和種類眾多的旅游資源。因自然條件制約，山地旅游存在明顯的地帶性，其景區(qū)呈帶狀分布，不但包括山地本身，還包括與之相關(guān)的水文、生物、天象、人文景觀等，具有多種類型、復(fù)合資源、景點分散、生態(tài)環(huán)境脆弱及開發(fā)不可逆等特性。

山地一旦被開發(fā)，其原生態(tài)的環(huán)境必然會受到影響，若想對資源永續(xù)利用，在山地旅游開發(fā)過程中，以保護山地資源的原生性為主，同時考慮如何保護環(huán)境和生態(tài)的平衡性，特別是在修建景區(qū)道路時應(yīng)盡可能的減少對山形的破壞，盡可能保護道路兩旁植被，因而，山地景區(qū)道路大多順山而建，繞山而行，最終形成坡度大，可達10%-20%，坡道較長且彎多彎急的山地景區(qū)道路特點。

2山地景區(qū)觀光車的發(fā)展趨勢

山地景區(qū)由于山高路長，完全依靠徒步旅游，費力又費時，隨著生活水平的不斷提高，完全步行旅游景區(qū)的游客也大幅減少，乘坐觀光車代步游覽各個景點，既省力又節(jié)約游覽時間，已逐漸形成一種需求趨勢。在綠色出行，環(huán)保優(yōu)先的倡導(dǎo)下，景區(qū)里也逐漸增設(shè)性能更環(huán)保的電動觀光車，便于觀賞游覽，隨著旅游業(yè)的發(fā)展，電動觀光車也成為了這幾年電動車行業(yè)的新寵，越來越多的山地景區(qū)都配備了一定數(shù)量的旅游觀光車，以滿足不同游客的需求[1]。

3影響山地景區(qū)電動觀光車續(xù)航能力的因素

3.1什么是續(xù)航能力

續(xù)航能力是指行駛工具如飛機汽車輪船等，在最大的儲備燃料下可連續(xù)行駛的總里程。

電動觀光車的續(xù)航能力是指電動觀光車的動力蓄電池從全充滿狀態(tài)開始到標準規(guī)定的試驗結(jié)束時所行駛的里程，它是電動觀光車重要的經(jīng)濟性指標。

3.2影響山地景區(qū)電動觀光車續(xù)航能力的因素

伴隨著山地旅游開發(fā)的熱度不斷升高，景區(qū)電動觀光車的使用量也逐漸增加，然而，電動觀光車在山地景區(qū)運行中凸顯出來的問題越來越多，據(jù)調(diào)研，特別是在續(xù)航能力方面，主要受以下因素的影響：

（1）設(shè)計、采購的因素：設(shè)計不符合使用環(huán)境的要求，新建景區(qū)采購的觀光車不適應(yīng)當?shù)仄露浮澕钡纳降芈窙r。

（2）運行環(huán)境的因素：由于山地多樹木、草甸，空氣相對濕潤，環(huán)境濕度大，受早晚溫差的影響，電氣設(shè)備表面易凝露甚至積水，導(dǎo)致其絕緣性能嚴重下降，產(chǎn)生不良影響。

（3）景區(qū)道路的因素：坡道較多，運行過程中需要不斷變換加速與制動，導(dǎo)致制動器易出現(xiàn)故障;為保持山地景區(qū)的原始風貌，景區(qū)道路多為盤山公路，彎多彎急，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也易出現(xiàn)異常;由于坡陡彎急，電機的實際輸出功率遠遠大于電機的額定功率，導(dǎo)致觀光車運行中出現(xiàn)發(fā)抖、不平穩(wěn)現(xiàn)象，行駛緩慢。

（4）整車質(zhì)量因素：整車裝配質(zhì)量越大，慣性越大，對能源的消耗也越大。

（5）電池因素：電動觀光車的續(xù)航能力和蓄電池有著密不可分的關(guān)系。目前國內(nèi)電動觀光車幾乎都是采用鉛酸蓄電池提供動力源，也有少部分采用鋰電池提供動力源。鉛酸蓄電池技術(shù)較為成熟、成本低，使用安全、可靠，但是體積較大，比能量低，循環(huán)使用壽命短。而鋰電池與鉛酸蓄電池相比體積小、重量輕，比能量高，循環(huán)壽命長，但安全性差，成本高。

4蓄電池充放電技術(shù)分析

針對如何提高電動觀光車續(xù)航能力這個問題，近年來，有許多關(guān)于這方面的研究和分析。下面，我們以一種電動車續(xù)航系統(tǒng)這項發(fā)明專利為例，如何利用太陽能與多組蓄電池的科學(xué)組合與運用，簡單分析電動車續(xù)航系統(tǒng)中關(guān)于蓄電池充放電方面的相關(guān)技術(shù)[2]。

4.1系統(tǒng)基本組成

如圖1所示：由太陽能發(fā)電系統(tǒng)（1、2）、多組蓄電池組合電路板（3）、220V智能充電接口（4）、四個蓄電池組（5）、系統(tǒng)控制器電路板（6）、儀表盤（7）、永磁無刷電機控制器（8）組成。

4.2工作原理

正常行駛過程中，由多組蓄電池組合電路板上的電量檢測單元分別對四個蓄電池組進行電量檢測并通過電源指示燈提醒駕駛員（如：閃黃燈），系統(tǒng)控制器電路板根據(jù)四個蓄電池組的電量情況分配四組蓄電池組依次對永磁無刷電機進行供電，驅(qū)動車體運動;太陽能發(fā)電系統(tǒng)對電量不足的蓄電池組進行充電，若太陽能發(fā)電系統(tǒng)電量不足，可連接220V智能充電接口由外電源對蓄電池組進行充電，電量充滿后，儀表盤上的指示燈變成綠色，充滿電的蓄電池組繼續(xù)接受系統(tǒng)控制器電路板的控制，按需對永磁無刷電機供電，實現(xiàn)提高續(xù)航的目的[3]。

4.3優(yōu)點

（1）太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易安裝，使用方便、維護簡單， 使用溫度范圍大，安全，無噪聲，零排放，可與蓄電池相配組成獨立電源;

（2）蓄電池組既能接受太陽能發(fā)電系統(tǒng)充電，也可連接外電源充電。

4.4缺點

（1）太陽能能量分布密度低，覆蓋面積大;

（2）太陽能發(fā)電具有間歇性和隨機性;

（3）太陽能轉(zhuǎn)換為電能的效率低，目前非晶硅光伏電池只有5%～8%，晶體硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率為13%～17%;

（4）太陽能發(fā)電區(qū)域性強，各個地區(qū)太陽能資源情況不同。

本系統(tǒng)是蓄電池組接受系統(tǒng)控制器電路板的控制，按需對永磁無刷電機進行供電，驅(qū)動車體運行;蓄電池組電量不足，由太陽能發(fā)電系統(tǒng)對其充電，充滿電的蓄電池組繼續(xù)接受系統(tǒng)控制器電路板的控制，按需對永磁無刷電機進行供電，實現(xiàn)提高續(xù)航的目的。但太陽能發(fā)電受季節(jié)、氣候、地域的影響較大，特別是山地地形地貌、森林覆蓋遮擋陽光，太陽能系統(tǒng)的發(fā)電量不足以提供車體運行的動力。

根據(jù)山地景區(qū)的地形特點，為提高電動觀光車的續(xù)航能力，主要還需從電池入手，可考慮選用儲備容量高，充電接受能力強，可大電流充、放電、快速充電，且自放電小，適用溫度環(huán)境范圍寬，充放電無記憶、無酸霧的高能蓄電池。

5高能環(huán)保蓄電池性價比

高能環(huán)保蓄電池：采用一種全新的無毒害、無污染的中性高能液體作為電解質(zhì)，并對蓄電池極板的結(jié)構(gòu)與材料配比以及蓄電池化學(xué)工藝進行創(chuàng)新改造，從而研制成功的高性能環(huán)保二次電池稱之為高能環(huán)保蓄電池。

高能環(huán)保蓄電池與鉛酸蓄電池相比較，具有卓越的性價比。其大電流瞬間放電能力是鉛酸蓄電池的3-5倍，質(zhì)量功率比鉛酸蓄電池強30%以上;不需要專門的調(diào)溫保溫設(shè)施，適應(yīng)高寒高溫地區(qū)使用;在使用過程中無毒、無污染、不燃燒、不爆炸，無腐蝕、溫升小;安裝方便，不需要相應(yīng)的隔離裝置和設(shè)施，帶荷電出廠，即裝即用，完全免維護;綜合成本低于鉛酸蓄電池。

希望這些技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域能得到更深入的研究，并早日運用到電動車的設(shè)計、制造上，大大提高電動車的續(xù)航能力，尤其是山地景區(qū)電動觀光車的續(xù)航能力，提高其使用效率。

參考文獻

[1] 楊文興.純電動汽車動力系統(tǒng)匹配設(shè)計與仿真研究[D].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2014.

[2] 錢鵬.淺談車輛改裝中綜合電源供電系統(tǒng)的運用[J].汽車電器，2017（9）：12-15.

[3] 王賽飛.太陽能光伏系統(tǒng)充電策略研究[D].濟南：山東大學(xué)，2012.