#高速公路畅通行动# #880高速路况#
【山西省高速公路路况信息】
2022年8月9日 星期二 16:00 持续更新中...
事故:
★G55二广高速太长段:去往太原方向,K917(襄垣至王村间)附近一辆货车发生事故,详情待报,
★G55二广高速忻州段:去往太原方向,太原北服务区附近,发生一起追尾事故,现场车辆通行缓慢,详情待报。
★G20青银高速吕梁段:因清障救援8月8日太原方向吴城与汾阳西之间K948处事故车辆,现管控如下:吴城、吕梁东、吕梁西、柳林东、柳林西收费站入口去往太原方向所有车辆禁止驶入,入口ETC关闭。
★G18荣乌高速灵山段:受事故影响,灵丘、平型关、汤头收费站入口去往大同方向的所有车辆禁止通行。

因下雨:
【太原及周边】
★S2002太原二环高速,龙湖站、晋中东站、太谷站、乔家大院站取消车型管制,所有车辆间断放行(五分钟一辆)。
★G5京昆高速平阳段:盂县南、河底、岔口站入口禁止七座以上客车、蓝牌货车驶入高速。


★G5京昆高速祁临段:因下雨,张兰、介休、仁义、灵石入口禁止七座及以上客车、所有货车上高速。
★G2002阳泉绕城高速:南娄、旧街站入口禁止七座以上客车和蓝牌货车、危化品车驶入高速。
★S45天黎高速五盂段:上社、梁家寨站入口禁止七座以上客车、蓝牌货车驶入高速。
★G2516东吕高速和榆段:榆社东站、左权站、和顺东站入口禁止七座以上客车和蓝牌货车上高速。
★S45天黎高速阳左段:因下雨,张庄站、昔阳站、和顺北站、左权北站入口封闭。
★S50太佳高速东段,因下雨,泥屯站、西凌井站、丰润站、娄岚站入口禁止七座以上营运性客车和危化品车辆上高速。
【吕梁】
★G20青银高速吕梁段:
1、因下雨,吴城、吕梁东、吕梁西、柳林东、柳林西入口七座及七座以上客车、危化品车辆禁止驶入,入口ETC关闭。
2、薛公岭隧道入口太原方向开通,小车可以正常通行,货车禁止通行。
3、吴城、吕梁东、吕梁西、柳林东、柳林西收费站入口去往太原方向所有车辆禁止驶入,入口ETC关闭。
★S005吕梁环城高速:信义、大武收费站入口禁止七座及七座以上客车驶入,入口ETC关闭。
★G2516东吕高速平榆段:平遥南收费站、分水岭收费站、云竹湖收费站间断放行客车(五分钟一辆);平遥南收费站、分水岭收费站、云竹湖收费站继续管控蓝牌货车上高速(不包括皮卡车)。
★G59呼北高速临离段:因下雨,临县南、三交、离石北、枣林收费站入口禁止七座及七座以上客车驶入高速,ETC入口关闭。
★G59呼北高速岢临段:阳坪收费站入口封闭,入口ETC关闭。临县去往岢岚方向的车辆在阳坪收费站出口进行分流。
【朔州、忻州】
★G1812沧榆高速忻保段:因下雨,奇村、静乐、芦芽山、黄道川各站入口禁止七座及七座以上客车驶入高速。岢岚、窑洼各站入口对大货车实行间断放行,每半小时放行一次。保德站入口对大货车实行间断放行,每二十分钟放行一次。岢岚、神舟、窑洼、保德各站入口禁止七座及七座以上客车驶入高速。
★S5502忻州绕城高速:定襄西站、忻州东站、禹王洞站禁止七座及七座以上客车上高速。
★G55二广高速忻州段:新广武、代县、大营、崞阳收费站入口禁止蓝牌轻型货车、危化品车辆驶入高速。忻州收费站入口禁止危化品车辆驶入高速。
★S40灵河高速原神段:义井站、三岔站、楼沟站、偏头关站、河曲站入口允许所有货车上高速,间断性放行,一分钟一辆。
S40灵河高速神河段:宁武站、神池站入口允许所有货车上高速,间断性放行,一分钟一辆。
★G59呼北高速岢临段:阳坪收费站入口封闭,入口ETC关闭。
★G18荣乌高速山平段:山阴北站、平鲁东站、凤凰城站入口禁止七座以上客车以及蓝牌货车驶入高速。
★S30孙右高速大呼段:新荣南站、管家堡站、左云站、右玉北站入口禁止七座以上客车和危化品车辆驶入高速。
★G59呼北高速大呼段:右卫站入口禁止七座以上客车和危化品车辆驶入高速。
★‍S40灵河高速王繁段:五台山北、平型关西收费站入口七座以上客车和所有货车(除皮卡车外)。间断放行(放行10分钟,封闭30分钟)。
★S40灵河高速繁大段:代县北收费站和繁峙西站入口七座以上客车及除皮卡外所有货车实行间断放行,禁行三十分钟放行十分钟。
【长治】
★G55二广高速太长段:因下雨,榆社南、武乡、王村、襄垣、屯留、长治西站入口对所有车辆进行交通管制。去往长治方向所有货车从襄垣收费站分流,
★G22青兰高速长邯段:潞城收费站入口禁止七座以上客车及货车驶入高速;黎城收费站去往长治方向禁止七座及以上客车驶入。
★S2201长治绕城高速:潞城东收费站入口禁止七座以上客车及货车驶入高速。

交通管制:
★G20青银高速吕梁段:交警在太原方向,吴城服务区主线对货运车辆进行管控,小车可以正常通行。
★G1812沧榆高速忻保段:岢岚站入口封闭,保德去往忻州方向的车辆在岢岚站分流。陕西去往忻州方向的车辆在保德站分流。
★G22青兰高速长临段:长子北、丰宜收费站入口封闭。因交通管制,曲亭、古县、安泽、黄花岭收费站去往临汾方向禁止货车(除皮卡)上高速。临汾南、临汾东、曲亭、古县、安泽、黄花岭收费站去往长治方向入口封闭,去往长治方向的车辆在曲亭收费站分流。去往临汾方向的车辆在黄花岭收费站分流。
★G55二广高速长晋段:因交通管制,金村、南义城、高平、上党收费站入口去往长治、太原方向所有车辆禁止通行;长治南收费站入口只允许小轿车驶入。从晋城去往长治方向的车辆在长治南站分流。
★S5503晋城绕城高速:因交通管制,巴公、泽州北、晋城西收费站入口禁止货车通行。
★S40灵河高速神河段:宁武站、神池站入口允许所有货车上高速,间断性放行,一分钟一辆。
★S40灵河高速原神段:义井站、三岔站、楼沟站、偏头关站、河曲站入口允许所有货车上高速,间断性放行,一分钟一辆。宁武站入口货车间断性放行。
★S5503晋城绕城高速:因交通管制,巴公、泽州北、晋城西收费站入口禁止货车通行。
★G5512晋新高速晋焦段:因交通管制,晋城东收费站入口货车禁止通行(皮卡车除外)。

车流量大:
★G59呼北高速神岢段:因车流量大,三井、五寨收费站入口对黄牌货车实行间断性放行,管制30分钟,放行30分钟,只允许七座以下的小车通行。
★G55二广高速长晋段,受长治南站分流影响,长治南收费站出口车辆通行缓慢,导致长治方向主线拥堵约500米。

其他:
★G1812沧榆高速忻阜段:
1、阜平方向,五台南站至耿镇站之间K323+500-K317+900凤凰岭隧道出口维修伸缩缝,占用大车道、路肩,施工时间8月4日18时—8月12日19时。
2、受忻原大道上跨沧榆高速施工影响,8月16日至18日沧榆高速秦城枢纽至曹张站主线双向封闭施工。绕行方案:1、河北去往陕西方向的车辆,由曹张、定襄北站驶出,绕行G337,从奇村、顿村站重新驶入;2、陕西去往河北方向的车辆,由奇村、顿村站驶出,绕行G337,从曹张站重新驶入;3、二广高速去往五台方向的车辆,由忻州、顿村站驶出,绕行G337,从曹张站重新驶入。
★G20青银高速吕梁段:去往太原方向,柳林东与吕梁西之间K1011+400处应急施工,占用小车道。【预计8月10号完工】
★G55二广高速太长段:
1、去往太原方向,长治西至屯留东K955+920至K955+964处,路面病害处治施工,占用大车道和应急车道,请过往车辆注意避让。
2、武乡治超点因系统故障,货车无法驶入。

【交警提示】
★二广高速、太原绕城高速东环段,因周末限流,周五、周六、周日,14时至21时对辖区黄寨、阳曲、丈子头东收费站通行的货车管制20分钟,间断放行20分钟;12时至21时大盂收费站入口车辆通管制50分钟,间断放行10分钟。
★S56太古高速:西山隧道于2022年7月27日—8月15日每日凌晨0:00—6:00(古交至太原方向)对隧道进行渗漏水处置施工,封闭古交收费站,禁止古交至太原方向一切车辆通行。
★2022年8月16日到8月18日,忻原大道旅游道路上跨沧榆高速K386+178米处。期间,沧榆高速秦城互通至曹张收费站主线双向封闭,原通行车辆远端绕行。
一、沧榆高速由东向西方向车辆,由曹张、定襄北收费站驶出,绕行G337,经奇村、顿村收费站重新驶入;
二、沧榆高速由西向东方向车辆,由奇村、顿村收费站驶出,绕行G337,经曹张收费站重新驶入;
三、二广高速由南向东、由北向东驶往五台方向车辆,在忻州、顿村收费站驶出,绕行G337,经曹张收费站重新驶入。
★2022年8月5日至10月31日,太忻大道(G108)下穿忻州绕城高速(S5502)地道桥进行施工。施工期间,途经忻州绕城高速的车辆(太原往返定襄、五台、五台山)请按照指示标志引导和现场交通警察指挥提前减速慢行,经主线南侧(K25+635-K24+824)禹王洞路段 保通便道 绕行后,恢复至原主线通行。
★因高速公路服务区提档升级改造施工,6月13日至12月31日,对G55二广高速大盂服务区、G5京昆高速清徐服务区(共2对)进行封闭。封闭期间,行经大盂服务区的车辆可选择临近的原平服务区、太原北服务区停靠;行经清徐服务区的车辆可选择临近的太原服务区、杏花服务区、平遥服务区靠。请行经驾驶人员关注路况信息,合理规划出行路线。由于施工封闭给您带来的不便,敬请谅解。
★G59呼北高速岢临段:2022年8月3日10时至9月21日24时(50天),岢岚去往临县方向,南山隧道进行病害处置施工作业。施工期间,兴县东至兴县南收费站之间主线封闭,去往临县方向的所有车辆在兴县东收费站出口进行分流。原通行车辆由兴县东收费站驶出,绕行337国道(货运车辆绕行北山过境公路)、218省道,由兴县南收费站驶入。

请关注“880山西交通广播”微信号,发“高速”两个字查最新路况;发“防疫”两个字查询各收费站检  查情况;发送“核酸”两个字查询太原六城区便民核酸采样点。
感谢省交通运行监测中心、山西高速交警提供的即时路况。

#高速公路畅通行动# #880高速路况#
【山西省高速公路路况信息】
2022年8月9日 星期二 14:30 持续更新中...
事故:
★G1812沧榆高速忻阜段:忻州方向曹张站至秦城枢纽K388处发生一辆小车撞护栏事故,占用小车道。

因下雨:
【太原及周边】
★G2003太原绕城高速
东环段,阳曲站入口禁止危化品车辆上高速。
西北环段,冶峪、长风西、迎西、东社、柴村、向阳站入口禁止七座以上客车上高速
★S56太古高速,古交站入口禁止七座以上客车上高速。
★G55二广高速太长段:太原、榆次、太谷东、榆社北收费站入口所有车辆进行交通管制。
★S2002太原二环高速,龙湖站、晋中东站、太谷站、乔家大院站禁止所有货车、七座及七座以上客车、危化品车辆驶入高速。
★G5京昆高速平阳段:盂县南、河底、岔口站入口封闭。
★G2002阳泉绕城高速:南娄、旧街站入口禁止七座以上客车和蓝牌货车、危化品车驶入高速。
★S45天黎高速阳盂段,盂县东入口禁止七座及七座以上客车、危化品车辆、蓝牌货车上高速。
★S45天黎高速五盂段:上社、梁家寨站入口禁止七座以上客车、蓝牌货车驶入高速。
★S45天黎高速阳盂段,阳泉东、荫营以及平定北入口禁止七座及七座以上客车、危化品车辆、蓝牌货车上高速。
★G2516东吕高速和榆段:榆社东站、左权站、和顺东站入口封闭。
【吕梁】
★G20青银高速吕梁段:
1、吴城、吕梁东、吕梁西、柳林东、柳林西收费站入口七座及七座以上客车、危化品车辆禁止驶入,入口ETC关闭。
2、交城、开栅、文水、杏花、汾阳、汾阳西收费站入口七座及七座以上客车、危化品车辆禁止驶入,入口ETC关闭。
★S005吕梁环城高速:信义、大武收费站入口禁止七座及七座以上客车驶入,入口ETC关闭。
★G2516东吕高速平榆段:平遥南、分水岭、云竹湖收费站禁止六座以上客车和蓝牌货车上高速。
★S50太佳高速东段,泥屯站、西凌井站、丰润站、娄岚站入口禁止七座以上营运性客车和危化品车辆上高速。
★G59呼北高速临离段:临县南、三交、离石北、枣林收费站入口禁止七座及七座以上客车驶入高速,ETC入口关闭。
★G59呼北高速岢临段:临县去往岢岚方向的车辆在阳坪收费站出口进行分流。
【朔州、忻州】
★G18荣乌高速山平段:山阴北站、平鲁东站、凤凰城站入口禁止七座以上客车以及蓝牌货车驶入高速。★S30孙右高速大呼段:新荣南站、管家堡站、左云站、右玉北站入口禁止七座以上客车和危化品车辆驶入高速。
★G59呼北高速大呼段:右卫站入口禁止七座以上客车和危化品车辆驶入高速。
★‍S40灵河高速王繁段:五台山北、平型关西收费站入口七座以上客车和所有货车(除皮卡车外)。间断放行(放行10分钟,封闭30分钟)。
★S40灵河高速繁大段:代县北收费站和繁峙西站入口七座以上客车及除皮卡外所有货车实行间断放行,禁行三十分钟放行十分钟。
★S40灵河高速原神段:神池站入口封闭;宁武站入口禁止七座以上客车和危化品车上高速。
S40灵河高速神河段:河曲、三岔站入口货车禁止上高速。
★G1812沧榆高速忻保段:奇村、静乐、芦芽山、黄道川各站禁止七座及七座以上客车驶入高速。窑洼站入口对所有货车实行间断性放行,每半小时放行一次,一次放行半小时;保德站入口对大货车实行间断放行,每二十分钟放行一次;岢岚站入口对大货车实行间断放行,每半小时放行一次。
★S5502忻州绕城高速:定襄西站、忻州东站、禹王洞站禁止七座及七座以上客车上高速。
★G55二广高速忻州段:
1、新广武、代县、大营、崞阳收费站入口禁止蓝牌轻型货车、危化品车辆驶入高速。忻州收费站入口禁止危化品车辆驶入高速。
2、岢岚、神舟、窑洼、保德各站入口禁止七座及七座以上客车驶入高速。
★G59呼北高速神岢段:三井、五寨收费站入口禁止七座及七座以上客车驶入高速。
★G59呼北高速岢临段:阳坪收费站入口封闭,入口ETC关闭。
【长治】
★G55二广高速太长段:因下雨,襄垣、屯留、长治西收费站入口七座及七座以上客车、所有货车进行交通管制。榆社南、武乡、王村收费站入口所有货车进行交通管制。
★G22青兰高速长邯段:潞城、黎城收费站入口禁止七座以上客车及货车驶入高速;
★S2201长治绕城高速:潞城东收费站入口禁止七座以上客车及货车驶入高速。【临汾】
★G2211长延高速霍永东段,霍州西、汾西、佃坪、隰县东收费站入口封闭。

交通管制:
★G5京昆高速祁临段:因交通管制,明姜收费站入口临汾方向禁止所有货车上高速。
★G1812沧榆高速忻保段,因交通管制,保德去往忻州方向的车辆在岢岚站分流。岢岚站入口封闭。
★G22青兰高速长临段:长子北、丰宜收费站入口封闭。
★S40灵河高速神河段:宁武站、神池站入口允许所有货车上高速,间断性放行,一分钟一辆。
★S40灵河高速原神段:义井站、三岔站、楼沟站、偏头关站、河曲站入口允许所有货车上高速,间断性放行,一分钟一辆。
★S5503晋城绕城高速:因交通管制,巴公、泽州北、晋城西收费站入口禁止货车通行。
★G5512晋新高速晋焦段:因交通管制,晋城东收费站入口货车禁止通行(皮卡车除外)。
★G5京昆高速临汾段,因交通管制,洪洞、土门东收费站入口封闭,临汾、襄汾、北柴收费站去往太原方向入口封闭,土门西收费站入口禁止货车(皮卡车除外)上高速。去往太原方向的车辆在襄汾收费站出口分流;去往运城方向的车辆在洪洞收费站出口分流。
★S2202临汾绕城高速、S2211明曲高速,因交通管制,临汾北、洪洞西、广胜寺景区收费站入口封闭。

车流量大:
★G1812沧榆高速忻保段:受普通公路堵车影响,导致黄道川站出口车辆缓慢通行,大车排队至匝道。
★G59呼北高速神岢段:因车流量大,三井、五寨收费站入口对黄牌货车实行间断性放行,管制30分钟,放行30分钟。

其他:
★G2003太原绕城高速武宿段:因武宿B站治超设备故障,货车无法驶入高速。
★G1812沧榆高速忻阜段:
1、阜平方向,五台南站至耿镇站之间K323+500-K317+900凤凰岭隧道出口维修伸缩缝,占用大车道、路肩,施工时间8月4日18时—8月12日19时。
2、受忻原大道上跨沧榆高速施工影响,8月16日至18日沧榆高速秦城枢纽至曹张站主线双向封闭施工。绕行方案:1、河北去往陕西方向的车辆,由曹张、定襄北站驶出,绕行G337,从奇村、顿村站重新驶入;2、陕西去往河北方向的车辆,由奇村、顿村站驶出,绕行G337,从曹张站重新驶入;3、二广高速去往五台方向的车辆,由忻州、顿村站驶出,绕行G337,从曹张站重新驶入。
★G20青银高速太旧段:因河北路段施工,太石方向省界封闭;阳泉、平定站太石方向入口封闭。
★G20青银高速吕梁段:去往太原方向,柳林东与吕梁西之间K1011+400处应急施工,占用小车道。【预计8月10号完工】
★G55二广高速太长段:
1、去往太原方向,长治西至屯留东K955+920至K955+964处,路面病害处治施工,占用大车道和应急车道,请过往车辆注意避让。
2、武乡治超点因系统故障,货车无法驶入。

【交警提示】
★二广高速、太原绕城高速东环段,因周末限流,周五、周六、周日,14时至21时对辖区黄寨、阳曲、丈子头东收费站通行的货车管制20分钟,间断放行20分钟;12时至21时大盂收费站入口车辆通管制50分钟,间断放行10分钟。
★S56太古高速:西山隧道于2022年7月27日—8月15日每日凌晨0:00—6:00(古交至太原方向)对隧道进行渗漏水处置施工,封闭古交收费站,禁止古交至太原方向一切车辆通行。
★2022年8月16日到8月18日,忻原大道旅游道路上跨沧榆高速K386+178米处。期间,沧榆高速秦城互通至曹张收费站主线双向封闭,原通行车辆远端绕行。
一、沧榆高速由东向西方向车辆,由曹张、定襄北收费站驶出,绕行G337,经奇村、顿村收费站重新驶入;
二、沧榆高速由西向东方向车辆,由奇村、顿村收费站驶出,绕行G337,经曹张收费站重新驶入;
三、二广高速由南向东、由北向东驶往五台方向车辆,在忻州、顿村收费站驶出,绕行G337,经曹张收费站重新驶入。
★2022年8月5日至10月31日,太忻大道(G108)下穿忻州绕城高速(S5502)地道桥进行施工。施工期间,途经忻州绕城高速的车辆(太原往返定襄、五台、五台山)请按照指示标志引导和现场交通警察指挥提前减速慢行,经主线南侧(K25+635-K24+824)禹王洞路段 保通便道 绕行后,恢复至原主线通行。
★因高速公路服务区提档升级改造施工,6月13日至12月31日,对G55二广高速大盂服务区、G5京昆高速清徐服务区(共2对)进行封闭。封闭期间,行经大盂服务区的车辆可选择临近的原平服务区、太原北服务区停靠;行经清徐服务区的车辆可选择临近的太原服务区、杏花服务区、平遥服务区靠。请行经驾驶人员关注路况信息,合理规划出行路线。由于施工封闭给您带来的不便,敬请谅解。
★G59呼北高速岢临段:2022年8月3日10时至9月21日24时(50天),岢岚去往临县方向,南山隧道进行病害处置施工作业。施工期间,兴县东至兴县南收费站之间主线封闭,去往临县方向的所有车辆在兴县东收费站出口进行分流。原通行车辆由兴县东收费站驶出,绕行337国道(货运车辆绕行北山过境公路)、218省道,由兴县南收费站驶入。

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#元器件那些事#

车辆电气化是交通运输行业实现减排的途径

本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情,通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链,可帮助减低交通运输领域的碳排放,如图1所示。

【导读】本文概述了重型车辆电动化方面的电力电子技术详情,通过研究由能源生成、存储、运输和消耗构成的价值链,可帮助减低交通运输领域的碳排放,如图1所示。

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图1:基于清洁的可再生能源的

电动化交通运输

1. 简介

卡车、公交车和工程车辆亦称为重型车辆,据估算这些车辆的碳排放占据了交通运输领域排放量的25%,在欧洲总体温室气体排放量中占据了6%。

由于线上业务活动蓬勃发展,可以观察到跨越各大洲的长途交通运输业务出现相应的大幅增长,以及城市内的物品配送运营活动不断增加,这种状况并不限于欧盟地区。根据美国交通局公布数据[2],在美国卡车车辆每年行驶里程大约为2960亿公里,燃烧了1130亿升汽油,进而产生多达2.94亿公吨的二氧化碳量。

在法规和更严格的排放要求推动下,车队运营商越来越多地转向使用零排放车辆。业界认为在全球范围所有主要城市中,提升公共交通以减少私家车数量是减低大都市碳排放的另一个重要考虑。在这个方面,使用零排放车辆运营是目标选择,最好与绿色的可再生能源相结合。

超过 3.5 吨级重型车辆的电动化是一项涉及多学科的艰巨任务,也是功率半导体产品面临的特殊挑战。与设计运行时间约为 8000 小时的典型客用车相比,卡车或公交车的使用寿命则要长得多(包括使用寿命和正常运行时间)。通用目标要求是一年 360 天、每天8 到 10 小时运行时间。预计这些车辆每天行驶多达 400 公里,在 15 年使用寿命期间总计行驶里程超过 200 万公里。在这方面,城市交通中使用的公交车同样面临挑战,因为它们单日需要行驶 200-300公里。而且,这些公交车辆固有的启停模式(start-stop-mode)带来了更多的难题。

全电动重型车辆包含了众多子系统,这些子系统需要使用非常可靠的解决方案。图 2 以电力电子器件为重点进行了深入的剖析。

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图2:“重型车辆”应用概述

经过十年来的电池技术发展,车辆电池成为了一个可行的解决方案,甚至对于电动重型车辆亦然。在过去十年中,每度电的价格已经下降了大约88%[3]。由于业界开发新的材料和生产工艺,以及制造能力不断增加,预计电价还将会进一步下降。同时,电池的能量密度持续增加,媒体不断报道有关技术突破的新闻。

电池可支持的充电循环次数是决定性参数,这代表着电池的使用寿命,因而非常重要。先前的凝胶式铅酸电池技术可提供几百次充电循环,而现代的锂电子电池则可以达到几千次充电循环。全球范围的电池制造商都在努力实现进一步的改善,并且已经公布了可实现超过10,000次循环和高达1 kWh/kg能量密度技术[4]。

所有这些因素使得车辆电池方案变得越来越有吸引力,甚至对于长距离车辆运营亦如此。接下来的挑战是在合理时间内为车辆充电,而所谓的合理与否,很大程度上取决于车辆的使用情况。

对于作为当地载客工具的客运公交车,最常见的选择是在轮班或夜间的休息时间停靠在车站里充电。在这种情形下,合理时间是指公交车闲置在停靠站中的几个小时。另一个选择则是在专门的充电站点进行充电。由于只有几分钟的时间,需要更高的充电功率才能向电池注入足够的能量。由于可在几个站点进行充电,可以考虑与在停靠站充电的方式相结合。

对于用于物流运营的卡车,就无法容忍花费几个小时充电的暂停作业。在这种情况下,必须在休息时间进行充电,而休息时间是驾驶员必须遵守的法律规定。未来没有驾驶员的自动驾驶卡车,甚至不需要休息。最理想的选择是在技术上实现最短时间充电。

因此,需要将支持这类车辆运营的基础设施视为价值链的一部分。

2. 电动化交通运输价值链

从可再生能源系统的发电到电解、传动系统、充电器和较小的车载应用,在交通运输价值链上可以找到功率范围从几瓦到几兆瓦的设计。

图3是相互连接部件的示意图。

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图3:用于从发电到电能消耗各阶段的

Littelfuse功率半导体产品

所有这些应用均需要使用高效和可靠的电子子系统。在这个严苛的环境中,控制、保护、传感器和电力电子器件无所不在,以安全高效地处理能量传输。如图所示,Littelfuse产品可以用于使用可靠的元器件来构建、运营和维护电动化交通运输环境。

3. 能量存储

对于为移动应用设备供电,现有三种主要的储存电能方法,每种方法各有其优缺点。

1. 在电场中使用电容器直接能量储存。电容器能够以非常高的速率进行充电和放电,从而提供极高的功率密度。除此之外,电容器不会像电池那样受到充电的影响,可以轻松实现数百万次充电循环。根据公式EC=1/2 C·U2,储存能量由电容器的容量和允许电压而定义。在技术方面,高电压的电容器只有低电容量,反之亦然。由于电容器以kWh/dm³为单位测量的能量密度低于电池,因而可以结合电容器与电池以提供高峰值功率,而电池充当主要的储能装置。

2. 在化学方面,能量储存在电池中。对于给定的电池化学,充放电能力受到化学过程的限制。现代的锂离子电池每公斤可以储存多达0.2到0.3kWh电能,这在目前的大多数应用中受到欢迎。在循环稳定性方面,目前采用的化学物质可以实现几千次充放电循环。

3. 从化学过程中获取作为能量载体的氢气,并在第二步中进行纯化。通过电解将水分离成氧气和氢气,提供了使用可再生能源来支持过程的方法。在所谓的燃料电池中,氢气和氧气会依次反应并产生电能。今天大多数可用的氢气是使用蒸汽重组器从石油和天然气中提取出来的。

4. 车辆与传动系统

如图4框图所示,重型车辆的传动系统在技术上与电动客用车的并没有太大的区别。

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图4:电池电动车辆的简化框图

重型车辆与客用车相比具有两项主要的区别。重型车辆的连续功率输出水平超过了客用车,在使用寿命方面也是同样。通常情况下,如果客用车的使用寿命是6000至8000个工作小时,那么卡车和公交车的使用寿命应该是它们的10倍之多。

尽管如此,商用车使用的电机大多数为永磁同步电机,由二级逆变器控制,如图5所示。

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图5:电动车辆传动系统的典型动力部分

图6所示是将氢气和氧气转化为水、热能和电能的燃料电池作为电源的扩展框图。大储槽中装有氢气,仍然需要电池在加速期间提供峰值功率,并在恢复期间储存能量。

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图6: 使用燃料电池的电动

车辆传动系统框图

除此之外,在构成燃料电池和电池之间接口的DC-DC转换器中,还需要更多的电子电力器件。

燃料电池传动系统固有的重要部件是压缩机,压缩机驱动强烈的气流进入燃料电池中,这些空气中含有平衡氢气和氧气所需要的氧气。

通过仔细研究燃料电池,可以了解到压缩机方面的挑战。图7是使用氢气进行能源转换所使用部件示意图。

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图7:燃料电池能量转换系统

根据燃料电池内需要的气体平衡,可以估算实现150 kW连续运作所需的气流:

● 1 kg H2 和8 kg O2生成大约20 kWh电能

● 每小时需要7.5 kg H2 + 60 kg O2

● 1 m²空气重量为1.2 kg,含有0.24 kg氧气

由此可见,每小时必须向燃料电池提供250 m³大气空气。由于燃料电池的负载可能变化得非常快,压缩机需要具备快速启动能力,这往往需要在几分之一秒内从零加速到100%速度。由于这些要求,驱动压缩机之逆变器的额定功率通常为20-40 kW。

如要真正将基于燃料电池的车辆作为一项绿色技术,就必须使用可再生能源来制造氢气。从石油或天然气中提取氢气是一个技术选项,但这种所谓的“黑氢”(black hydrogen)会出现副产品,也就是导致大量二氧化碳产生。

目前,业界正在考虑将风能和太阳能等可再生能源的电力与电解运作相结合,从而将水分离成氢气和氧气。特别地,如果用于消耗多余的电力,这种做法是支持电网稳定性以及生成氢气作为副产品的很好选项。世界各国纷纷制订计划,要将氢气作为减少温室气体排放的基石技术。

电解是直流电流驱动的应用。单个电解槽的正向电压低于2V,但在工业制氢中可能需要数千安培电流量。图8中的B12C拓朴结构是最普遍的兆瓦(MW)级整流方案。

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图8:带有B12C的整流器拓朴结构,也称为B6C-2P

十二脉冲B12C拓朴结构,也可以视为两个B6C结构的并联,称为B6C-2P。即使没有平滑和滤波,也可以在直流侧实现非常低的电压波纹。单级AC-DC能量转换也可以实现出色的效率。

使用的相关电子电力器件是采用压接封装的晶闸管或 IGBT器件,通常安装在所谓的器件堆栈中。IGBT的额定电流高达4500 A,晶闸管甚至超过8000 A。这些器件可以轻易满足高电流要求。此外,压接封装的短路故障(short-on-fail)特性带来了更好的可靠性和系统可用性。
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