陆政德，上海临空瑞华电器有限公司副总经理。出生：1954年12月31日，中共党员，1983年1987年北京钢铁学院电气自动化系，87年毕业。原一钢集团(下属厂)自动化控制室主任工程师，长期从事钢铁生产自动化控制技术的开发、应用、研究。1992年获上海市科技进步一等奖、国家科技进步三等奖。1993年获上海市三学状元等称号。现任：上海瑞华电器有限公司副总经理、技术开发部经理。是集团公司的技术研发学科带头人。主攻目标：将传统工业自动化与IT信息产业紧密相联。

    主要成果有：CCD热轨园钢在线检测控制系统；造纸生产线动态自适应控制系统；无轴传动电气自动化控制系统(上海市科委项目)；PDKW-3000电能质量综合分析系统(瑞华专利产品，GPRS无线传输通讯)；DSP智能动态自适应控制系统(用于电工机械的ABS控制，多项专利成果)；电动车电堆管理及能源补给控制系统(上海市经信委项目)；环保型混合电能超级电容车动力系统总成(上海市科技发展基金产业化项目)等等。

    瑞典瑞华公司1992年投资中国，在国内拥有30多家企业，2001年组建上海瑞华(集团)有限公司；该集团是科工贸结合的经营实体，仅在上海南翔就有36.6万m2生产基地。公司主要产品有五大类：工业电气自动化系统集成、电力设备、环保设备、机械制造及加工、环保型蓄电池+超级电容器动力系统。

    该公司属下有上海雷博新能源汽车技术有限公司、上海三玖电气设备有限公司从事蓄电池+超级电容器混合动力电动汽车研发项目。

  上海雷博新能源汽车技术有限公司成立于2007年，是一家主要从事(蓄电池+超级电容器)纯电动汽车动力系统总成及充电设备研发、制造的公司。公司自主研发的(蓄电池+超级电容器)纯电动汽车动力系统总成真正实现了城市交通运输领域中节约能源、无排放、无污染、无噪声的理想境界。

蓄电池+超级电容器动力系统项目主要内容和目标

    该动力系统控制系统融合了现代电子、通风、计算机和控制技术，采用大容量动力锂离子蓄电池+超级电容器作为动力源，通风变频控制系统、蓄电池能量管理系统和平衡系统及蓄电池耦合控制、智能充电管理技术、制动能量回收与管理技术的合理配置，利用锂离子蓄电池能量密度高的特性和超级电容器功率密度大的优势，实现电动汽车续驶里程要求和满足汽车起动、爬坡、加速性能要求。

    1.攻关目标

    形成环保型蓄电池+超级电容器动力系统产业化生产线，其规模达到生产能力1000套/年，添置耐压测试仪等检测设备，使产品检测能力在国内同行业达到领先水平。

    2.项目实现的关键部件和技术

    (1)具有自主知识产权的低频电机。

    (2)具有自主知识产权的牵行型变频驱动器。

    (3)具有自主知识产权DSP智能型车用控制器组件。

    (4)利用DSP智能型控制器，对整车实现一定的组合算法，以自适应的控制应用技术为基础，实现电能的转换与最大效率的综合应用。

    (5)通过变频器的速变回馈、车载测速发电机的回馈的降速或制动能量回收。

    3.主要内容

    (1)产业化生产线建设。在新建和改造的生产车间，投资1900万元扩大蓄电池+超级电容器动力系统生产规模，进行产业技术成果转化，建成年生产能力1000套产业化生产线。

    (2)建立600m2的蓄电池+超级电容器动力系统研发中心，添置耐压测试仪、动态电参数采集分析装置、蓄电池能量平衡系统、系统电性能参数综合校验平台等检测设备，使产品检测能力达到国内行业领先水平。

    (3)完成企业企标和质量管理标准。在公司执行法国BVQI国际质量认证公司ISO9001质量管理体系认证情况下，使生产的产品达到企业标准要求，完成蓄电池+超级电容器动力系统企业标准及质量管理标准。

纯电动汽车的动力系统总成

    上海瑞华集团的产品是纯电动汽车的动力系统总成。除了做动力系统总成以外，还承担一部分整车，其特点是蓄电池+超级电容器。图1为(蓄电池+超级电容器)纯电动汽车动力系统总成介绍。电动车控制系统包括液晶显示面板、车辆控制器、蓄电池+超级电容器动态管理系统、蓄电池驱动控制器(动力驱动电机、控制装置、编码器)、车尾控制器、CAN光纤通讯等。

    (1)驱动控制系统

    ①车辆控制器包括牵引制动转换、蓄电池电压动态监测、手操器信号调理、车况状态1/0处理、光纤驱动信号处理、车况状态RS232通讯。

    ②车尾控制器(车尾高压600V直流电)包括电隔离CAN转换调理、DC/DC转换器监测管理、输出隔离驱动控制、输入隔离状态反馈、充电装置调节输出、参数设置RS232通讯。

    ③光纤CAN通讯系统包括CPLD自动逻辑识别、电隔离处理单元(电隔离通讯处理、状态应急逻辑产生)。

    ④软件集成了三大功能。

从蓄电池+超级电容器管理系统，引申一个蓝牙系统，即和充电机发生通信联系。一种是有线，一种是无线，在国家电网没有出标准之前，一直用蓝牙进行通信。蓄电池包里有20个单体电池。超级电容的模块内部用超级电容链接。蓄电池和蓄电池管理系统互相之间联系起来。

    超级电容器有两个特点：一是动力性能比较好。这就保证了起动的特性。二是蓄电池寿命长。整车在运行过程中会频繁地起动和制动，这会产生很大的电流，而承受者是超级电容器，减轻了蓄电池的负担。超级电容器高效的能源回收效率及其和蓄电池优化的配比方式可有效增加整车续驶里程。因为电动汽车有很大的好处，它能将制动动能变成电能，对蓄电池进行充电。开始充电时不是充向蓄电池，而是充向超级电容器。

    由图2可知车头控制器的功能。这是一个入码表，能对低压蓄电池进行检测，整车内有很多故障判别、功能的判别。其中每一个代码对应一个事件。从界面中也可以看到总的里程表、万年历、蓄电池的信息、排挡显示和充电机的界面。

    蓄电池+超级电容器城市电动客车工作过程为起动、低速行驶时采用超级电容器大电流放电；在正常行驶时由锂离子蓄电池供给电机驱动车辆行驶；在加速行驶时由超级电容器提供电机电力驱动车辆行驶；在减速、制动时制动能量回收电能给超级电容器。

    该公司申请了14项发明专利、13项实用新型专利，其中两项发明专利已获授权，一项已申请国际专利。

技术创新点

    超级电容器+锂离子蓄电池混合动力技术是在控制系统核心算法的支持下，通过一个专用耦合器(依照控制器自适应算法输出)，将超级电容器和动力型锂离子蓄电池的能量进行优化调度，从而形成独特的控制模式。

    蓄电池+超级电容器应用时具有综合管理与动态监测的能力，锂离子蓄电池+超级电容器充电时具有动态平衡与自适应性。使蓄电池组能够有效的延长使用寿命，提升其工作效率，其合理性保证了车辆的动力系统最高时速超过80km/h，最大爬坡度大于20％，0~30km加速时间为9.69s，公交客车的锂离子蓄电池+超级电容器充电时间小于3h，续驶里程大于250km。每百公里耗电120度左右。

    本项目采用了DSP(数字处理控制器)设计专用的控制器，在控制器算法的支持下，对纯电动汽车的自适应控制与动态优化过程，采用超级电容器与动力型锂离子蓄电池的组合方式，实现了动态能量的调度与优化，使蓄电池的有效寿命延长，纯电动车的能量得到了最大化。

    通过具有混合电能超级电容器车动力系统的动力自适应能力，以及在系统中高压和低压系统进行严格的分离，采用光导纤维来实现数据传递，因此系统具有高度的安全保障和很强的抗干扰能力。利用高速DSP的优越性能，以及大规模逻辑控制器的组合，将动力驱动控制器、动态蓄电池综合管理系统和充电自适应控制系统集中在一个CPU系统中，有效地提高了系统的集成度和高可靠性。

    电动汽车采用的变速器系统，自动挂在低速档，这样可以产生一个比较大的扭矩，可以保证爬坡的坡度。当车速达到15km/h时系统会自动地进行分离，分离状态是非常重要的，这个调速系统会自动调速到贴合的速度，保证两个点的速度相等，这样就非常平稳地进行切换。当变速器在低速位置时，到15km/h的车速时变速器进入空档，空档时系统自动进入调速的状态，使后续两个切点速度相等，然后平稳切合，平稳切合时还有一个重要的情况，驱动器让驾驶员和乘员没有振动的感觉，这就是一个平稳的控制过程。安装自动变速装置的电动汽车，其起动功率减低，能耗降低，动力指标得到有效的改善。

    目前公司推出了一款新的三合一驱动器(图3)，为水冷方式。所谓三合一：一，一个驱动；二，如果外接一个380V或220V的交流电源，它就是一个充电机；三，装配蓄电池，发射信号以后可以把蓄电池的电放出来。瑞华做了一个新款控制系统，有车头和车尾，适合于小车的整体控制器，这个控制器把充电机管理，蓄电池管理、驱动管理全部结合在一起。

应用推广情况

    瑞华公司电力系统总成适合于五大车型，蓄电池+超级电容器纯电动公交车、蓄电池+超级电容器纯电动旅游车、蓄电池+超级电容器纯电动商用车、蓄电池+超级电容器纯电动环卫车辆(高压冲洗车、压缩垃圾车、扫路车和吸粪车等)和蓄电池+超级电容器纯电动特种车辆。使用地区已达十省市，整车生产合作项目已有9项，发改委电动汽车公告目录有10种车型。

    电动车的应用推广离不开充电站的建设问题。举个例子，一个充电站的电压为1万V，里面设置24个充电机，24辆车进来，一按全部充电，那隔壁小区会全部停电，功耗太大。这里有两路，一个是计算机的系统，通过整个网络和局域网的控制，车辆全部接上充电站以后，等到低谷电后，让可能充电时间最长的电动车先充电，等到它充到一定程度后第二辆电动车再充，让小区负荷不受影响。这样，第二天这24辆电动车车就可以全部充满，这是优化的算法。

    计算机靠光纤的网络系统来完成。上海电力公司有一个光纤的介入，光纤介入可以在任何时候让电关闭。电力公司每天早上有报表，这种算法非常重要。公司的合建厂有成都和武汉，两地情况是一样的，总投资30亿元，设备投资大概10亿元左右。占地面积为500亩。总的建筑面积是15万m2。生产能力为年产3000辆车，动力系统总成每年1万辆。员工2000人，年收入110亿元。

    以下是瑞华集团的蓄电池+超级电容器电动车的应用情况：

    ·2007年9月17日大众公交825路示范运行；

    ·2008年7月3日山东省赠送电动汽车助力奥运活动仪式；

    ·2009年7月28日大众交通纯电动大客车投入运营；

    ·2009年9月5日大连夏季达沃斯论坛；

    ·2009年9月18日广西桂林新能源客车启动仪式；

    ·2009年9月28日广州市首批纯电动公交车试营运启动仪式；

    ·2009年9月28日乌鲁木齐市101路纯电动车首发剪彩仪式；

    ·2009年9月11日大连新能源汽车应用中心揭牌仪式。

825电动公交车自燃事件分析

    发生825电动公交车自燃事件那天，该车上午运行正常，但到了中午，驾驶员发现有一个箱子发出“噼噼啪啪”的声音，并发现有一点火星。驾驶员便让所有乘客在中山公园站下车，然后第一时间打电话给维修人员。驾驶员看到车上有灭火器便拿出来喷，没想到一喷火星一下子窜上来。停站旁边有一个门卫，防火意识很强，看到有辆车停了很长时间，便拿了6个灭火器过来灭，一灭明火就出来了。这是因为灭火器里出来的材质有短路特性，原来不短路的东西被灭火器一灭以后，就立刻烧了起来。当时又来了5辆消防车，他们灭火经验很足，首先用小榔头将玻璃敲碎，然后用水灭。虽然火被灭下，但浓烟越来越厉害。本来不短路的都短路了。等火全灭了后，领导表示这辆车不能动，停在原地第二天等市里组织一些专家和技术人员到这里来现场分析。

    第二天，经过测试，证明这次燃烧是由于这一箱蓄电池引起的，其它都没有问题。所以需要对这蓄电池模块进行分析。当时这蓄电池模块烧得一塌糊涂。整车总电压600V，蓄电池模块由80个圆柱形单体电池并联(每个单体电池容量4Ah、电压3.2V)，变成320Ah，然后有188个蓄电池模块串联起来，变成600V。其中有一个蓄电池包里有20个蓄电池组，一个蓄电池组就是由80个单体电池并联，即整车上装有15040个容量为4Ah的单体电池。80个单体电池并联里面有一个蓄电池单体电池出现短路的问题。供货商要求供货时都表明，如果蓄电池坏了，它的状态必须是开路，不能短路。因为即使80个单体电池正极、负极全部并起来，某一节单体电池损坏，如果是开路状态不存在问题，少一节单体电池即少了4Ah。现在问题是有一节单体电池短路造成另外79个单体电池的所有能量都集中到这一个单体电池上。这等于是用一个导体来连接，驾驶员听到“霹雳啪啦”的声音就是这样来的。灭火器一灭，串联的东西都短路，整个线路都短路了。

    市里要求公司做两件事情：一，分析清楚，然后寻找对策；二，非常重要，请上海市的国家认可的权威检测机构来进行认证。出具报告必须是行之有效的。并邀请专家进行事故分析。目前权威检测机构正在认证，等认证通过后，停运的车才能上线，现在正在做测试。