图氢燃料电燃油经济性排放环保FueleconomicciiYironmentiilprotectionInternalcombustionengine混合动力Hybridpower»■厝V""也|"|・l""T・II』传统汽油等化石燃料内燃机蚩样化的燃料和动山垂统沁！Fig.1Diversification协瞬煦篇??眄義§挥裁支短期Shortpeiod■WJMidpekxl长期Lt?ngpeiod燃料电池汽车的动力传动系统设计引言燃料电池汽车是电动汽车的一种。燃料电池发出的电经逆变器、控制器等装置给电动机供电再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动就可使车辆在路上行驶燃料电池的能量转换效率比内燃机要高倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物因此燃料电池车辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力最终将完全由清洁的燃料电池车替代。近几年来燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂如丰田、本田、通用、戴姆勒克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电池汽车并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略目标。目前燃料电池轿车的样车正在进行试验以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本田的最高时速达到了丰田燃料电池汽车已经累计运行了的路试能够在零下度启动一次加氢能够从大阪行驶到东京公里。在我国科技部的支持下燃料电池汽车技术得到了迅速发展。年我国第四代燃料电池轿车研制成功该车最高时速达最大续驶里程。年燃料电池示范汽车又在北京奥运进行了示范运行。年包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有辆燃料电池汽车在上海世博园区进行示范运行。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战如燃料电池组的一体化提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力并已取得了显著的进步。但与传统的内燃机轿车相比燃料电池电动汽车采用“燃料电池电动机”来代替传统车的“心脏”发动机和燃油系统。燃料电池轿车的动力传动系统发生较大辅助储能Auxiliarypowerstorage的变化主要表现在电动机替代内燃机成为驱动动力源离合器与扭转减振器被省略多挡变速器通常被替换为减速器。因此燃料电池汽车的动力传动系统总体得到简化。但在行驶时燃料电池是主要的动力来源蓄电池为辅助能量来源。汽车需要的功率主要由燃料电池提供。可以说车用燃料电池的选取对于燃料电池汽车的性能至关重要。本文介绍了燃料电池汽车动力传统技术发展概况围绕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。动力传动系统拓扑构架设计燃料电池汽车的运行并不是一个稳态情况频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂。燃料电池系统的动态响应比较慢在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。在实际燃料电池汽车上常常需要使用燃料电池混合电动汽车设计方法即引入辅助能源装置蓄电池、超级电容器或蓄电池十超级电容器通过电力电子装置与燃料电池并网用来提供峰值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。另一方面在汽车怠速、低速或减速等工况下燃料电池的功率大于驱动功率时存储富余的能量或在回馈制动时吸收存储制动能量从而提高整个动力系统的能量效率。直接燃料电池混合动力系统结构直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。如丰田的和日产等都采用这种类似的结构设计。车無附件Vehicleaccessories燃料电池电堆系统FuelcellstacksysteiTi燃料电池的能量一辅助储能系统的能童一车辆反绩回收的能星图2FIAT-Ekttrj系统結构|17jFi^.2Pew^rtruin賁片3囘卩育闌$琢挠亘辅助动力装置扩充了动力系统总的能量容量增加了车辆一次加氢后的续驶里程扩大了系统的功率范围减轻了燃料电池承担的功率负荷。许多插电混合的燃料电池汽车也经常采用这样的构架美国公司燃料电池轿车和公司燃料1=电机Moto]'二Kediser驱动电机DrivElectricenergy畤机械能Mechanicalenergy电池BATTE电堆系统Fuelcellslacksx-车轮VehiclewheelCVVC电池车。这...
