当前,99.999%的车型,包括专业房车在内,都没能有效解决户外用电续航问题。
U-318车型立项时,项目团队广泛调研,收集了一些市面上主流的户外用电方式。
其中,一个长期户外旅行的头条博主ID“楠哥越山丘”引起了团队的注意。
山丘哥开的是一辆奔驰重卡房车“乌尼莫克”,开着它,山丘哥去过海拔5000米以上的高原,去过沙漠无人区、戈壁沼泽等等无数荒野环境,可以说是国内房车界顶级的玩家。
所以,山丘哥使用房车的经验非常具有参考意义,于是,星空汽车公司特种车事业部专门邀请他为318车型的设计提供参考建议。
按照山丘哥常年户外旅行经验,尤其是在没有充电桩的情况下,如何保障房车的用电,他给出了几套行之有效的方法。
首先是车顶安装太阳能电池板,这是市面上几乎所有房车的标配,如山丘哥的房车配备峰值功率1000瓦的太阳能板,实际功率没那么高,只能达到平均充电500瓦的效率。
用科学公式换算,太阳能电池板的额定功率为100W的话,在非常理想的标准光照强度下,每小时电池板的蓄电量100W÷18V×12V×1h=0.067kWh(0.067度电),每天以6个小时计算,则可以发约0.4度电。
但实际上太阳能板对光照的强度和直射率要求比较高,光强度不够、板上有灰尘或角度不对就会导致转化率低,按照30%的损耗计,0.402kW·h×0.7=0.281kW·h,约合0.28度电,所以100W太阳能板一天可发电约0.28度电。
可以看到,山丘哥的1000瓦太阳能板,在不是长期阴雨绵绵的情况下,每天发电量在2度-5度之间变化。
第二种方式就是行车充电,以及便携式发电机,一般具备2-3KW的发电功率,每天发电量根据发电时间以及发电效率折算。
1升油可以发多少电?
按照国家标准GB 17930-2016《车用汽油》规定:汽油在20℃环境下,每毫升应该在0.72到0.775克之间。
汽油的热值差不多是44000KJ/kg,1L汽油总热值是33000KJ,1度电的热值是3600KJ。
所以,从理论上来说,1L汽油的热值相当于是9.1度电。
汽油发电,主要就是把化学能转化成了机械能,然后机械能再转化成电能,在这个过程当中,大量的能量都被损耗掉。
所以说,1L油能发多少电,主要是看发动机和发电机的转化效率;发动机的热效率,之前最高只能达到40%左右,例如丰田的Dynamic Force发动机,热效率是41%,马自达Skyactiv-X,热效率43%。
发电机的种类就比较多,如无刷交流发电机、永磁交流发电机、带泵交流发电机,发电效率都不太一样,整体看发电机效率可以达到90%。
因此,最终按照发动机效率40%,再乘以发电机的效率90%,再乘以9.1度电计算=1L汽油能发3.276度电。
值得注意的是,这还是理想情况下,而且发动机40%的热效率是在特定的转速区间(如2700转-3500转)产生,车辆怠速的时候发电效率更低。
............
按照山丘哥的经验总结来看,荒野为主的房车配备20度电的电池容量就够了,再多是增加车辆重量,额外消耗能量。
短途旅行两三天左右,不需要携带发电机,光靠行车充电以及太阳能板,可以满足中度用电需求(不24小时空调)。
户外超过三天,必须使用静音效果好的汽油发电机,而且要准备足够的汽油。
最后,整车的电路设计,能效管理异常重要,不是什么人都可以随便改一改车辆用电设备,外行和专业的差别非常大。
举个例子,夏天车内开空调,为什么会越开越热?
那是因为,房车内的其他电器,冰箱、电脑、水壶都会不断的产生热量,如果车内热量散发不出去,开空调也没用。
“山丘哥,这次真是非常感谢你的咨询意见,完全是掏心掏肺的大实话。”
“甭客气,咱北京人实诚!当然,38大佐和键盘车神教大佐除外!”
U-318研发团队从山丘哥那里获取的第一手资料,让他们信心大增,原因无他,主要是来自于金星2号DHT那颗热效率高达63.2%的混动专用发动机。
在安川电机的支持下,他们新研发配置的发电机效率达到93%,这还是在没有使用纯净铜零损耗电机的情况下。
以此计算,U-318最佳工作状态下,1L汽油可以发电9.1*63.2%*93%=5.35度电,比起市面上那些最多3.2度电的竞品,整整多出了2.2度电。
为了保持最高发电效率,U-318车型在世界上首创了“驻车发电模式”,即露营状态下,开启发动机,以最佳转速区间给车载电池组发电。
这是市面上其他房车、混动车型都没有的功能,因为其他所有的车,驻车时都只能是怠速状态,转速只有700转左右,根本达不到最佳热效率区间。
除非安排一个人时刻踩着油门保持转速,但,我们是出来玩的,为了发电,还得浪费一个人,这不是脱了裤子放屁,多此一举吗?
有了整套系统的支持,318车型完全可以实现连续奢侈用电的状态,即便是每天使用20度电,光靠发电机也只需要3.7