浅谈增程式混合动力、插电式混合动力在消防战勤保障中的应用前景

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肖云鹏

澄迈县消防救援大队 571900

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本文浅谈了增程式混合动力(EREV)和插电式混合动力(PHEV)技术在消防战勤保障中的应用潜力。随着城市化进程的加快,消防救援任务的复杂性和频率不断增加,消防战勤保障中信通会议、宿营饮食、照明洗涤、卫勤净水等方面的供电需求也随之上升。目前大部分消防车辆仍依赖柴油发电机组提供电力,但这种传统方式存在噪音大、设备过热、燃料消耗高等问题。根据对日常增程式混合动力和插电式混合动力的家用车辆观察,通过以移动照明发电消防车例的分析,提出了技术改造前景,混合动力技术能够有效提升消防战勤保障车辆的供电能力和环境适应性,并对未来其他生活类消防车辆的应用前景进行了展望。

现状分析

柴油发电机组是目前消防战勤保障车辆的主要供电设备,但其在长时间工作后容易产生过热现象,影响设备的稳定性和安全性。此外,柴油发电机组在工作时产生的噪音不仅影响救援现场的工作环境,还对附近居民造成困扰。

目前在热带地区战勤保障拉动演练中,宿营消防车、淋浴消防车、装备洗涤消防车、移动卫生间消防车、卫勤消防车、会议通信消防车现阶段全部为柴油驱动方式。营房及宿营车需要空调调节温度,指挥车辆中LED屏幕持续使用等场景需要长时间温度调节及稳定的电力支持。移动照明发电消防车需不断的提供高强度照明并为其他车辆提供大功率供电,确保救援工作的顺利进行,在夜间柴油发电机组噪音格外明显;卫勤消防车、淋浴消防车、装备洗涤消防车等车辆不能灵活、长时间提供使用场景,卫勤消防车如果能长时间运行可以额外提供2至3个指战员休息位置。

技术分析

增程式混合动力(EREV):增程式混合动力车辆主要依靠电动机驱动,并搭载小型内燃机作为发电机,当电池电量不足时内燃机启动为电动机供电。EREV技术的优势在于低噪音、长续航和环保节能,适合在长时间、高强度的消防任务中使用。特点:1.长续航能力,EREV主要依靠电动机驱动,内燃机仅在电池电量不足时启动发电,延长车辆续航里程。2.低噪音,在纯电动模式下,EREV运行几乎无噪音,适合需要安静环境的任务。3.环保节能,减少内燃机的使用时间,降低尾气排放,减少对环境的污染。4.操作简便,电动机和内燃机之间的切换自动完成,无需驾驶员手动操作。

插电式混合动力(PHEV):插电式混合动力车辆具备大容量电池,可通过外部电源充电,既可以纯电动模式行驶,也可以在内燃机和电动机共同作用下行驶。PHEV技术的优势在于双能源保障、节能减排和灵活性,适应各种复杂的救援环境和任务需求。1.双重能源保障,PHEV既可以通过外部电源充电,也可以使用内燃机驱动,提供灵活的能源选择。2.节能减排,在纯电动模式下可以实现零排放,减少城市内的尾气污染。3.高效动力,内燃机和电动机协同工作,提供强劲的动力输出,适应各种复杂路况。4.灵活充电,可以利用现有的充电基础设施,方便在城市中充电。

针对现有消防车辆,特别是移动照明发电消防车等需要长时间供电车辆,将其改装为EREV或PHEV模式,改造包括替换柴油发电机组为混合动力系统,配备大容量电池组和高效发电机设计适合消防战勤保障的电池系统和供电方案。采用混合动力技术后,车辆在电池驱动下工作时噪音能够显著降低。针对内燃机发电时的噪音,通过隔音材料和优化排气系统进一步减少噪音,混合动力技术减少了尾气排放和噪音污染对环境具有积极影响,电动驱动模式下的零排放特性尤为适合城市消防任务。优化后的供电系统确保在各类保障任务中的稳定供电,能够在夜间等特殊时段像家用混动车辆一样长时间减少噪音,提升抢险救援、指战员休息的后勤保障质量。

在消防战勤保障中,增程式混合动力(EREV)、插电式混合动力(PHEV)消防车辆都可以配备链接移动储能电站(车辆形式),并且具有多方面的优势:

提供稳定的电力支持。一是持续供电。长时间作业,移动储能电站具备大容量电池组,能够为消防车辆提供持续、稳定的电力支持,确保在长时间、高强度的救援任务中不断电;应急供电,在突发事件中,移动储能电站能够迅速移动部署,为消防车辆及其他救援设备提供应急电力支持。二是供电灵活性。多电压输出,移动储能电站通常具备多种电压输出能力(如380V、220V),能够满足不同类型设备、不同场景的电力需求;快速响应,能够快速切换和调节输出功率,适应各种电力负荷的变化。

减少噪音污染。低噪音运行,移动储能电站在放电过程中几乎没有噪音,显著降低了现场的噪音污染,尤其适用于夜间作业。

环保节能。一是减少排放。移动储能电站在电力供应过程中没有尾气排放,减少了空气污染,对环境友好。二是可再生能源利用,移动储能电站可以通过可再生能源(如太阳能)进行充电,进一步减少对传统化石燃料的依赖。

高效能量管理。一是节约能源。相比传统的柴油发电机组,移动储能电站在能量管理上更加高效,能够显著降低能源消耗。二是能量回收。部分先进的储能系统具备能量回收功能,进一步提升能源利用率。

便捷性与灵活性。一是移动便捷。移动储能电站通常设计为便携式,消防现场可设计为车辆形式,能够快速运输至灭火救援现场,并迅速投入使用。二是模块化设计。许多移动储能系统采用模块化设计,可以根据实际需求灵活调整储能容量和输出功率,提高电池模块优良更新效率。

多功能应用。一是多场景适用。除了供电,移动储能电站还可以为其他设备提供动力,如照明系统、通信设备、医疗器械等,具备多功能应用的潜力。二是应急备用。在电力供应中断的情况下,移动储能电站可以作为应急电源,为关键设备提供不间断电力。

经济效益。一是减少燃料成本。相比传统柴油发电机组,使用电池储能系统可以大幅降低燃料费用和日常维护成本。二是延长设备寿命。稳定的电力供应和低噪音、低排放的工作环境,有助于延长救援设备的使用寿命。

可持续发展绿色经济。推动绿色能源的应用,有助于实现可持续发展目标,提升消防部门的环保形象和社会责任感。

混合动力系统提升了消防战勤保障车辆的供电可靠性和灵活性。车辆能够更高效地响应各种应急任务,提高了整体作战效能,增程式混合动力和插电式混合动力技术在消防战勤保障中的应用,有望显著提升供电效率和环境友好性,解决传统柴油发电机组的噪音和过热问题,为现代消防战勤保障提供了更绿色、更高效的技术支持,具有广泛的应用前景。


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