零排放电动公交车热电协同储能优化：提升冬季续航与热舒适性的关键技术

本文针对纯电动公交车（BEBs）在寒冷气候下因舱室加热系统导致的电池寿命缩短和续航下降问题，提出基于金属相变材料（PCM）的热能存储（TES）装置集成方案。通过建立精细化仿真模型与储能系统（ESS）协同优化框架，实证表明最优配置（318.8 kWh电池+86.5 kWh TES）可缩短68.3%舱室预热时间、延长电池寿命13.8%，年运营成本降低7.8%，为零排放公共交通提供创新解决方案。

　　

Highlight

本研究通过整合热能存储（TES）装置与纯电动公交车（BEBs），显著提升了车辆在严寒环境下的性能表现。

Section snippets

系统描述与模型建立

本节详细阐述了整合TES装置的BEB车辆热管理系统（VTMS）架构，并提供了系统建模的具体流程。

储能系统容量规划框架

针对商用BEB的实际应用需求，本节提出结合真实行驶数据和精细化车辆模型的ESS容量优化方法，旨在获得最佳储能配置方案。

结果与讨论

通过对优化案例的多维度评估（包括冬季舱室加热性能与运营成本分析），以原始配置为基准的对比研究表明：

• •

  整合TES的VTMS系统可实现舱室预热时间缩短68.3%

• •

  电池使用寿命延长13.8%

• •

  年度运营成本降低7.8%

Conclusion

基于北京某固定线路区域型BEB的案例分析表明：

1. 1.

   面向严寒地区开发的含TES热管理系统可大幅改善冬季运营表现

2. 2.

   热电协同储能方案为商用电动车提供了具有成本效益的零排放加热替代方案

（注：翻译严格遵循了生命科学领域专业性要求，采用"舱室"对应cabin、"预热"对应warm-up等术语，并保留PCM/TES等英文缩写标注，同时通过"严寒环境""成本效益"等措辞增强生动性。）