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燃料电池电动汽车动力传动系统技术研究
发布时间:2015-11-16 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
3.3 多源能量的组合与控制
燃料电池电动汽车安装上述两种拓扑构型,与动力电池和超级电容进行组合,才能达到比较好的效果。目前,主要采用的三种能量组合方式有:1)燃料电池+动力电池,通用Chevrolet Equinox等就采用这种组合方式[9,10,12];2)燃料电池+超级电容,如本田的FCV-3和马自达FC-EV等[4];3)燃料电池+动力电池+超级电容,如本田FCHV-4[8]。Tadaichi[6]研究了不同状况下,能量的流动方式。通过对车用3种能源的比较,基于燃料电池发动机输出功率预测控制策略设计了多能源能量管理系统,实现了对3种能源的优化管理和控制[26]。
4 动力系统配置电感厂家与仿真优化技术
4.1 燃料电池系统仿真技术
对燃料电池汽车中的燃料电池系统建模的方法又可分为两种,一种是在电化学、工程热力学、流体力学等理论基础上,建立比较复杂的一维或多维物理模型[27]。这种模型可根据不同燃料电池的结构参数建立相应模型,分析压力、电感器的种类温度、湿度、流量、催化剂、管道结构等多方面因素对燃料电池工作的影响。但这种模型复杂不直观,且运算速度慢。另一种则采用较简单的数学经验模型并结合相应的商业软件[24,26],这种方法具有直观快速的特点,但该模型只能针对特定的燃料电池系统,其建立需依靠实验数据。
4.2 整车动力传动系统仿真优化技术
燃料电池车仿真的最终目的是以燃料电池模型为基础,结合子系统和动力传送系统的相关模型,仿真分析燃料电池系统乃至整个绕行电感器汽车动力系统的工作情况。这种系统优化的方法主要是结合实际的使用来进行的,一般分成两种[24,27]。
在实际使用路况未知的情况,俄亥俄州立大学的T. Gabriel Choi等[28]基于FIAT Panda车型,针对燃料电插件电感池插电式电动汽车的动力要求,研究了两者控制测量:离线全局优化和动态优化下控制测量的设置方法。对于家庭充电和燃料电池混合应用的能量优化控制方法。Guezennec等[29,30]研究了驾驶习惯对能量的使用情况,并对动力系统和尺寸容量等做了优化。
对于实际使用情况已知,谢长君等[26]研究了巡航加速等工况下的优化方法,Francisco等[31]研究了乡村路线、城市路线和两者混合下燃料电池电动汽车动力系统容量的设计方法,研究了不同辅助能量系统下动力系统的效率和能耗,为燃料电池动力系统设计提供参考。Keshav S等[32]运用动力系统仿真分析工具(PSAT)分析了燃料电池整车系统包括燃料电池电堆和其他部件的性能,发现当使用单个辅助能量时,锂电池的效果最好(表二)。锂电池和超级电容混用,则可以9%的效率。另外,针对燃料电池机械结构及其动态相应也需要进一步考虑[14]。
5 总结
燃料电池电动车中的燃料电池电堆只能维持车辆运行的平均功率要求,采用辅助能量系统提高了燃料电池汽车的效率。本文围绕燃料电池汽车动力传统技术关键技术,分别对燃料电池电动汽车动力传动拓扑架构、多源系统管理和动力系统配置与仿真优化技术等关键技术开展了详细论述。本文的研究对燃料电池电动汽车动力传统设计与制造具有重要的参考价电感器生产厂家值。
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