山地景區(qū)電動觀光車?yán)m(xù)航能力

羅才育

摘 要：本文針對山地景區(qū)山高路遠(yuǎn)，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(yùn)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?yán)m(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(xiàn)標(biāo)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(dú)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(diǎn)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(hù)山地資源的原生性為主，同時考慮如何保護(hù)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(hù)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(dá)10%-20%，坡道較長且彎多彎急的山地景區(qū)道路特點(diǎn)。

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(fèi)力又費(fèi)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(diǎn)，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?yán)m(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(jī)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)結(jié)束時所行駛的里程，它是電動觀光車重要的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

3.2影響山地景區(qū)電動觀光車?yán)m(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(yùn)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(jì)、采購的因素：設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)仄露?、彎急的山地路況。

（2）運(yùn)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(yán)重下降，產(chǎn)生不良影響。

（3）景區(qū)道路的因素：坡道較多，運(yùn)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(fēng)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(jī)的實(shí)際輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電機(jī)的額定功率，導(dǎo)致觀光車運(yùn)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?yán)m(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?yán)m(xù)航系統(tǒng)這項(xiàng)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(yùn)用，簡單分析電動車?yán)m(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(jī)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(jìn)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(jī)進(jìn)行供電，驅(qū)動車體運(yùn)動;太陽能發(fā)電系統(tǒng)對電量不足的蓄電池組進(jìn)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(jìn)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(jī)供電，實(shí)現(xiàn)提高續(xù)航的目的[3]。

4.3優(yōu)點(diǎn)

（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(hù)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(dú)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(diǎn)

（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(jī)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(qiáng)，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(jī)進(jìn)行供電，驅(qū)動車體運(yùn)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(jī)進(jìn)行供電，實(shí)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(yùn)行的動力。

根據(jù)山地景區(qū)的地形特點(diǎn)，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(qiáng)，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(jìn)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(qiáng)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(hù);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(yùn)用到電動車的設(shè)計(jì)、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(xiàn)

[1] 楊文興.純電動汽車動力系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)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(yùn)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(jì)南：山東大學(xué)，2012.