第7章新能源汽車技術

1、規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 1 頁 7 7.1 1 概述概述 7 7.2 2 燃料電池電動汽車的基本結構燃料電池電動汽車的基本結構 7 7.3 3 燃料電池電動汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)設計燃料電池電動汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)設計 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術

2、 第 2 頁 7.1.1 燃料電池電動汽車的類型燃料電池電動汽車的類型 FCEV按主要燃料種類可分為按主要燃料種類可分為 （1）以純氫氣為燃料的）以純氫氣為燃料的FCEV； （2）經過重整后產生的氫氣為燃料的）經過重整后產生的氫氣為燃料的FCEV。 FCEV按按“多電源多電源”的配置不同，可分為的配置不同，可分為 （1）純燃料電池驅動（）純燃料電池驅動（PFC）的）的FCEV； （2）燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅動（）燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅動（FC+B）的）的FCEV； （3）燃料電池與超級電容聯(lián)合驅動（）燃料電池與超級電容聯(lián)合驅動（FC+C）的）的FCEV； （4）燃料電池與輔助蓄電池和超

3、級電容聯(lián)合驅動）燃料電池與輔助蓄電池和超級電容聯(lián)合驅動 （FC+B+C）的）的FCEV。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 3 頁 1純燃料電池驅動的純燃料電池驅動的FCEV 純燃料電池電動汽車只有燃料電池一個動力源，汽車的所純燃料電池電動汽車只有燃料電池一個動力源，汽車的所 有功率負荷都由燃料電池承擔。有功率負荷都由燃料電池承擔。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHN

4、OLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 4 頁 優(yōu)點：優(yōu)點： （1）系統(tǒng)結構簡單，便于實現(xiàn)系統(tǒng)控制和整體布置；）系統(tǒng)結構簡單，便于實現(xiàn)系統(tǒng)控制和整體布置； （2）系統(tǒng)部件少，有利于整車的輕量化；）系統(tǒng)部件少，有利于整車的輕量化； （3）較少的部件使得整體的能量傳遞效率高，從而提高整車）較少的部件使得整體的能量傳遞效率高，從而提高整車 的燃料經濟性。的燃料經濟性。 缺點：缺點： （1）燃料電池功率大、成本高；）燃料電池功率大、成本高； （2）對燃料電池系統(tǒng)的動態(tài)性能和可靠性提出了很高的要求；）對燃料電池系統(tǒng)的動態(tài)性

5、能和可靠性提出了很高的要求； （3）不能進行制動能量回收。）不能進行制動能量回收。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 5 頁 2燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅動（燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅動（FC+B）的）的FCEV 該結構為一典型的串聯(lián)式混合動力結構。在該動力系統(tǒng)結構該結構為一典型的串聯(lián)式混合動力結構。在該動力系統(tǒng)結構 中，燃料電池和蓄電池一起為驅動電動機提供能量，驅動電動中，燃料電池和蓄電池一起為驅動電動機提供能量，驅動

6、電動 機將電能轉化成機械能傳給傳動系，從而驅動汽車前進；在汽機將電能轉化成機械能傳給傳動系，從而驅動汽車前進；在汽 車制動時，驅動電動機變成發(fā)電動機，蓄電池將儲存回饋的能車制動時，驅動電動機變成發(fā)電動機，蓄電池將儲存回饋的能 量。量。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 6 頁 優(yōu)點：優(yōu)點： （1）由于增加了比功率價格相對低廉得多的蓄電池組，系統(tǒng)）由于增加了比功率價格相對低廉得多的蓄電池組，系統(tǒng) 對燃料電池的功率要求較純燃

7、料電池結構形式有很大的降對燃料電池的功率要求較純燃料電池結構形式有很大的降 低，從而大大地降低了整車成本；低，從而大大地降低了整車成本； （2）燃料電池可以在比較好的設定的工作條件下工作，工作）燃料電池可以在比較好的設定的工作條件下工作，工作 時燃料電池的效率較高；時燃料電池的效率較高； （3）系統(tǒng)對燃料電池的動態(tài)響應性能要求較低；）系統(tǒng)對燃料電池的動態(tài)響應性能要求較低； （4）汽車的冷啟動性能較好；）汽車的冷啟動性能較好； （5）制動能量回饋的采用可以回收汽車制動時的部分動能，）制動能量回饋的采用可以回收汽車制動時的部分動能， 該措施可能會增加整車的能量效率。該措施可能會增加整車的能量效率。

8、 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 7 頁 缺點：缺點： （1）蓄電池的使用使得整車的質量增加，動力性和）蓄電池的使用使得整車的質量增加，動力性和 經濟型受到影響，這一點在能量復合型混合動力經濟型受到影響，這一點在能量復合型混合動力 汽車上表現(xiàn)更為明顯；汽車上表現(xiàn)更為明顯； （2）蓄電池充放電過程會有能量損耗；）蓄電池充放電過程會有能量損耗； （3）系統(tǒng)變得復雜，系統(tǒng)控制和整體布置難度增加。）系統(tǒng)變得復雜，系統(tǒng)控制和整體

9、布置難度增加。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 8 頁 3燃料電池與超級電容聯(lián)合驅動（燃料電池與超級電容聯(lián)合驅動（FC+C）的）的 FCEV 這種結構形式與燃料電池這種結構形式與燃料電池+蓄電池結構相似，只是蓄電池結構相似，只是 把蓄電池換成超級電容。相對于蓄電池，超級電容充把蓄電池換成超級電容。相對于蓄電池，超級電容充 放電效率高，能量損失小，比蓄電池功率密度大，在放電效率高，能量損失小，比蓄電池功率密度大，在 回收

10、制動能量方面比蓄電池有優(yōu)勢，循環(huán)壽命長，但回收制動能量方面比蓄電池有優(yōu)勢，循環(huán)壽命長，但 是超級電容的能量密度較小。隨著超級電容技術的不是超級電容的能量密度較小。隨著超級電容技術的不 斷進步，這種結構將成為一種新的重要研究方向。斷進步，這種結構將成為一種新的重要研究方向。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 9 頁 4燃料電池與輔助蓄電池和超級電容聯(lián)合驅動燃料電池與輔助蓄電池和超級電容聯(lián)合驅動 （FC+B+C）的）的FCE

11、V 燃料電池與蓄電池和超級電容聯(lián)合驅動的電動汽車燃料電池與蓄電池和超級電容聯(lián)合驅動的電動汽車 的動力系統(tǒng)結構也為串聯(lián)式混合動力結構。在該動力的動力系統(tǒng)結構也為串聯(lián)式混合動力結構。在該動力 系統(tǒng)結構中，燃料電池、蓄電池和超級電容一起為驅系統(tǒng)結構中，燃料電池、蓄電池和超級電容一起為驅 動電動機提供能量，驅動電動機將電能轉化成機械能動電動機提供能量，驅動電動機將電能轉化成機械能 傳給傳動系，從而驅動汽車前進；在汽車制動時，驅傳給傳動系，從而驅動汽車前進；在汽車制動時，驅 動電動機變成發(fā)電動機，蓄電池和超級電容將儲存回動電動機變成發(fā)電動機，蓄電池和超級電容將儲存回 饋的能量。饋的能量。 規(guī)格嚴格 功夫

12、到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 10 頁 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 11 頁 這種結構的優(yōu)點相比燃料電池這種結構的優(yōu)點相比燃料電池+蓄電池的結構形式的優(yōu)點更蓄電池的結構形式的優(yōu)點更 加明顯，尤其是在部件效率，動態(tài)特性，制動能量回饋等方面。加明顯，尤其是

13、在部件效率，動態(tài)特性，制動能量回饋等方面。 而其缺點也一樣更加明顯：而其缺點也一樣更加明顯： （1）增加了超級電容，整個系統(tǒng)的質量將可能增加；）增加了超級電容，整個系統(tǒng)的質量將可能增加； （2）系統(tǒng)更加復雜化，系統(tǒng)控制和整體布置的難度也隨之）系統(tǒng)更加復雜化，系統(tǒng)控制和整體布置的難度也隨之 增大。增大。 總的來說，如果能夠對系統(tǒng)進行很好的匹配和優(yōu)化，這種結總的來說，如果能夠對系統(tǒng)進行很好的匹配和優(yōu)化，這種結 構帶來的汽車的良好的性能具有很大的吸引力。構帶來的汽車的良好的性能具有很大的吸引力。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCH

14、OOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 12 頁 在三種混合驅動中，在三種混合驅動中，F(xiàn)C+B+C組合被認為能夠最大限度滿足組合被認為能夠最大限度滿足 整車的起動、加速、制動的動力和效率需求，但成本最高，結整車的起動、加速、制動的動力和效率需求，但成本最高，結 構和控制也最為復雜。目前燃料電池電動汽車動力系統(tǒng)的一般構和控制也最為復雜。目前燃料電池電動汽車動力系統(tǒng)的一般 結構是結構是FC+B組合。這是因為它具有以下特點：組合。這是因為它具有以下特點： （1）燃料電池單獨或與動力電池共同提供持續(xù)功率，而且在）燃料電池單獨或與動力電池

15、共同提供持續(xù)功率，而且在 車輛起動、爬坡和加速等峰值功率需求時，動力電池提供峰值車輛起動、爬坡和加速等峰值功率需求時，動力電池提供峰值 功率；功率； （2）在車輛起步的時候和功率需求量不大的時候，蓄電池可）在車輛起步的時候和功率需求量不大的時候，蓄電池可 以單獨輸出能量；以單獨輸出能量； （3）蓄電池技術比較成熟，可以在一定程度上彌補燃料電池）蓄電池技術比較成熟，可以在一定程度上彌補燃料電池 技術上的不足。技術上的不足。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學

16、院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 13 頁 1.燃料電池汽車的優(yōu)點：燃料電池汽車的優(yōu)點： （1）效率高：可以達到）效率高：可以達到30%以上；以上； （2）續(xù)駛里程長：其長途行駛能力及動力性已經接近于傳統(tǒng)）續(xù)駛里程長：其長途行駛能力及動力性已經接近于傳統(tǒng) 汽車；汽車； （3）綠色環(huán)保：生成物只有水，屬于零排放；）綠色環(huán)保：生成物只有水，屬于零排放； （4）過載能力強：短時過載能力可達額定功率的）過載能力強：短時過載能力可達額定功率的200或更或更 大；大； （5）低噪音：運行過程中噪音和振動都較??；）低噪音：運行過程中噪音和振動都較?。?（6）設計方便靈活：改變傳統(tǒng)的汽車設計概念，可以在空間

17、）設計方便靈活：改變傳統(tǒng)的汽車設計概念，可以在空間 和重量等問題上進行靈活的配置。和重量等問題上進行靈活的配置。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 14 頁 2.燃料電池電動汽車的主要缺點燃料電池電動汽車的主要缺點 （1）燃料電池汽車的制造成本和使用成本過高）燃料電池汽車的制造成本和使用成本過高,燃料電池發(fā)燃料電池發(fā) 動機的制造成本居高不下，使用成本過高，燃料電池汽車還動機的制造成本居高不下，使用成本過高，燃料電池汽車還

18、 有相當?shù)木嚯x。有相當?shù)木嚯x。 （2）輔助設備復雜，且質量和體積較大）輔助設備復雜，且質量和體積較大 （3）起動時間長，系統(tǒng)抗振能力有待進一步提高。采用氫）起動時間長，系統(tǒng)抗振能力有待進一步提高。采用氫 氣為燃料的氣為燃料的FCEV起動時間一般需要起動時間一般需要3分多鐘，而采用甲醇或分多鐘，而采用甲醇或 者汽油重整技術的者汽油重整技術的FCEV則長達則長達10多分鐘，比起內燃機汽車起多分鐘，比起內燃機汽車起 動的時間長得多，影響其機動性能。動的時間長得多，影響其機動性能。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF A

19、UTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 15 頁 （1）燃料電池的比能量不低于）燃料電池的比能量不低于150200Wh /kg, 比功率不比功率不 低于低于300400 W/kg。要求達到或超過美國先進電池聯(lián)合體。要求達到或超過美國先進電池聯(lián)合體 （USABC）所提出的電池性能和使用壽命的指標。）所提出的電池性能和使用壽命的指標。 （2）可以在）可以在- 20 的條件下起動和工作的條件下起動和工作, 有可靠的安全性和有可靠的安全性和 密封性密封性, 不會發(fā)生燃料氣體的結冰和燃料氣體的泄漏。不會發(fā)生燃料氣體的結冰和燃料氣體的泄漏。 （3）各種結構

20、件有足夠的強度和可靠性）各種結構件有足夠的強度和可靠性, 可以在負荷變化情可以在負荷變化情 況下正常運轉。并能夠耐受況下正常運轉。并能夠耐受FCEV行駛時的振動和沖擊。行駛時的振動和沖擊。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 16 頁 （4）FCEV除排放達到零污染的要求外除排放達到零污染的要求外, 動力性能要求基本動力性能要求基本 達到或接近內燃機汽車的動力性能的水平達到或接近內燃機汽車的動力性能的水平, 性能穩(wěn)定可靠。

21、性能穩(wěn)定可靠。 （5）各種輔助技術裝備的外形尺寸和輔助技術裝備的質量）各種輔助技術裝備的外形尺寸和輔助技術裝備的質量 應盡可能地減小應盡可能地減小, 以符合以符合FCEV的裝車要求。的裝車要求。 （6）燃料充添方便、迅速）燃料充添方便、迅速, 燃料電池能夠方便地進行電極和燃料電池能夠方便地進行電極和 催化劑的更換和修理。催化劑的更換和修理。 （7）所配置的輔助電源）所配置的輔助電源, 應能滿足提供起動電能和儲存制動應能滿足提供起動電能和儲存制動 反饋電能的要求。反饋電能的要求。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF

22、 AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 17 頁 1燃料電池系統(tǒng)燃料電池系統(tǒng) 燃料電池是燃料電池汽車發(fā)展的最關鍵技術之一。燃料電池燃料電池是燃料電池汽車發(fā)展的最關鍵技術之一。燃料電池 堆技術發(fā)展趨勢可用耐久性、低溫啟動溫度、凈輸出比功率以堆技術發(fā)展趨勢可用耐久性、低溫啟動溫度、凈輸出比功率以 及制造成本四個要素來評判。及制造成本四個要素來評判。 降低成本也是燃料電池堆研究的目標，控制成本的有效手段降低成本也是燃料電池堆研究的目標，控制成本的有效手段 是減少材料費是減少材料費(電催化劑、電解質膜、雙極板等電催化劑、電解質膜、雙極板等)，降低加

23、工費，降低加工費 (膜電極制作、雙極板加工和系統(tǒng)裝配等膜電極制作、雙極板加工和系統(tǒng)裝配等)。 另外，作為車用燃料電池系統(tǒng)還需要攻克許多工程技術壁壘，另外，作為車用燃料電池系統(tǒng)還需要攻克許多工程技術壁壘， 包括：系統(tǒng)啟動與關閉時間、系統(tǒng)能量管理與變換操作、電堆包括：系統(tǒng)啟動與關閉時間、系統(tǒng)能量管理與變換操作、電堆 水熱管理模式以及低成本高性能輔助設施水熱管理模式以及低成本高性能輔助設施(包括空氣壓縮機、包括空氣壓縮機、 傳感器和控制系統(tǒng)傳感器和控制系統(tǒng))等。等。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBI

24、LE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 18 頁 2車載儲氫系統(tǒng)車載儲氫系統(tǒng) 儲氫技術是氫能利用走向規(guī)?；瘧玫年P鍵。目前，常見儲氫技術是氫能利用走向規(guī)?；瘧玫年P鍵。目前，常見 的車載儲氫系統(tǒng)有高壓儲氫、低溫儲存液氫和金屬氫化物儲的車載儲氫系統(tǒng)有高壓儲氫、低溫儲存液氫和金屬氫化物儲 氫三種基本方案。氫三種基本方案。 如何有效減小儲氫系統(tǒng)的質量與體積，是車載儲氫技術開如何有效減小儲氫系統(tǒng)的質量與體積，是車載儲氫技術開 發(fā)的重點。一個比較理想的方案是，采用儲氫材料與高壓儲發(fā)的重點。一個比較理想的方案是，采用儲氫材料與高壓儲 氫復合的車載儲氫新模式。復合式儲氫模

25、式的技術難點是如氫復合的車載儲氫新模式。復合式儲氫模式的技術難點是如 何開發(fā)吸、放氫性能好，成型加工性良好，質量輕的儲氫材何開發(fā)吸、放氫性能好，成型加工性良好，質量輕的儲氫材 料。料。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 19 頁 3車載蓄電系統(tǒng)車載蓄電系統(tǒng) 車載蓄電系統(tǒng)包括鉛酸電池、鎳氫蓄電池、鋰離子電池等車載蓄電系統(tǒng)包括鉛酸電池、鎳氫蓄電池、鋰離子電池等 蓄電池及電化學超級電容器。蓄電池及電化學超級電容器。 （1）鉛酸

26、電池由于其功率密度低，充電時間長，作為未來）鉛酸電池由于其功率密度低，充電時間長，作為未來 電動汽車動力系統(tǒng)的可能性很小。電動汽車動力系統(tǒng)的可能性很小。 （2）鎳氫蓄電池具有高比能、大功率、快速充放電、耐用）鎳氫蓄電池具有高比能、大功率、快速充放電、耐用 性優(yōu)異等特性，是目前混合動力汽車和電動汽車中應用最廣性優(yōu)異等特性，是目前混合動力汽車和電動汽車中應用最廣 的綠色動力蓄電系統(tǒng)。的綠色動力蓄電系統(tǒng)。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源

27、汽車技術 第 20 頁 （3）鋰離子電池具有比能量大、比功率高、自放）鋰離子電池具有比能量大、比功率高、自放 電小、無記憶效應、循環(huán)特性好、可快速放電等優(yōu)點。電小、無記憶效應、循環(huán)特性好、可快速放電等優(yōu)點。 （4）超級電容器能在短時間內提供或吸收大的功）超級電容器能在短時間內提供或吸收大的功 率，為蓄電池數(shù)十倍，效率高、具有上萬次的循環(huán)壽率，為蓄電池數(shù)十倍，效率高、具有上萬次的循環(huán)壽 命和極長的儲存壽命、工作溫度范圍寬、能使用的基命和極長的儲存壽命、工作溫度范圍寬、能使用的基 礎材料價格便宜，可以作為混合型動力汽車的有效蓄礎材料價格便宜，可以作為混合型動力汽車的有效蓄 電系統(tǒng)。但其能量密度低，

28、能否作為獨立的車用動力電系統(tǒng)。但其能量密度低，能否作為獨立的車用動力 系統(tǒng)大規(guī)模推廣，還有待更多運行數(shù)據(jù)佐證。系統(tǒng)大規(guī)模推廣，還有待更多運行數(shù)據(jù)佐證。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 21 頁 4電動機及其控制技術電動機及其控制技術 驅動電動機是燃料電池電動汽車的心臟，它正向著大功率、驅動電動機是燃料電池電動汽車的心臟，它正向著大功率、 高轉速、高效率和小型化方向發(fā)展。當前驅動電動機主要有高轉速、高效率和小型化方向發(fā)展

29、。當前驅動電動機主要有 感應電動機和永磁無刷電動機，永磁無刷電動機具有較高的感應電動機和永磁無刷電動機，永磁無刷電動機具有較高的 功率密度和效率、體積小、慣性低和響應快等優(yōu)點，在電動功率密度和效率、體積小、慣性低和響應快等優(yōu)點，在電動 汽車方面有著廣闊地應用前景。由感應電動機驅動的電動汽汽車方面有著廣闊地應用前景。由感應電動機驅動的電動汽 車幾乎都采用矢量控制和直接轉矩控制。矢量控制有最大效車幾乎都采用矢量控制和直接轉矩控制。矢量控制有最大效 率控制和無速度傳感器矢量控制，而直接轉矩的控制手段直率控制和無速度傳感器矢量控制，而直接轉矩的控制手段直 接、結構簡單、控制性能優(yōu)良和動態(tài)響應迅速，因此

30、非常適接、結構簡單、控制性能優(yōu)良和動態(tài)響應迅速，因此非常適 合電動汽車的控制。合電動汽車的控制。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 22 頁 5整車布置整車布置 燃料電池汽車在整車布置上存在以下關鍵問題：燃燃料電池汽車在整車布置上存在以下關鍵問題：燃 料電池發(fā)動機及電動機的相關布置、動力電池組的料電池發(fā)動機及電動機的相關布置、動力電池組的 車身布置、氫氣瓶的安全布置以及高壓電安全系統(tǒng)車身布置、氫氣瓶的安全布置以及高壓電安

31、全系統(tǒng) 的車身布置問題。這些核心部件的布置，不僅要考的車身布置問題。這些核心部件的布置，不僅要考 慮布置方案的優(yōu)化及零部件性能實現(xiàn)的便利，還要慮布置方案的優(yōu)化及零部件性能實現(xiàn)的便利，還要 求相關方案必須考慮傳統(tǒng)汽車不具備的安全性問題。求相關方案必須考慮傳統(tǒng)汽車不具備的安全性問題。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 23 頁 6整車熱管理整車熱管理 （1）料電池發(fā)動機自身的運行溫度為）料電池發(fā)動機自身的運行溫度為6070左

32、右，實際的左右，實際的 散熱系統(tǒng)工作溫度大致可以控制在散熱系統(tǒng)工作溫度大致可以控制在60，必須依賴整車動力系，必須依賴整車動力系 統(tǒng)提供額外的冷卻動力為系統(tǒng)散熱，因此二者之間的平衡將是統(tǒng)提供額外的冷卻動力為系統(tǒng)散熱，因此二者之間的平衡將是 在熱管理開發(fā)方面必須關注的；在熱管理開發(fā)方面必須關注的； （2）目前整車各零部件的體積留給整車布置回旋的余地很）目前整車各零部件的體積留給整車布置回旋的余地很 小，造成散熱系統(tǒng)設計的改良空間不大，無法采用通用的解決小，造成散熱系統(tǒng)設計的改良空間不大，無法采用通用的解決 方案應對，必須開發(fā)專用的零部件。方案應對，必須開發(fā)專用的零部件。 另外，與整車散熱系統(tǒng)密切

33、相關的車用空調系統(tǒng)開發(fā)也是整另外，與整車散熱系統(tǒng)密切相關的車用空調系統(tǒng)開發(fā)也是整 車企業(yè)必須關注的。車企業(yè)必須關注的。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 24 頁 7整車與動力系統(tǒng)的參數(shù)選擇與優(yōu)化設計整車與動力系統(tǒng)的參數(shù)選擇與優(yōu)化設計 燃料電池汽車整車性能參數(shù)是整個燃料電池動力系燃料電池汽車整車性能參數(shù)是整個燃料電池動力系 統(tǒng)開發(fā)的信息輸入，而虛擬配置的動力系統(tǒng)的特性參統(tǒng)開發(fā)的信息輸入，而虛擬配置的動力系統(tǒng)的特性參 數(shù)也

34、影響項目整車性能。兩者之間的參數(shù)選擇是一個數(shù)也影響項目整車性能。兩者之間的參數(shù)選擇是一個 多變量多目標的優(yōu)化設計過程，而且參數(shù)選擇與行駛多變量多目標的優(yōu)化設計過程，而且參數(shù)選擇與行駛 工況和控制策略緊密相關，只有在建立準確的仿真模工況和控制策略緊密相關，只有在建立準確的仿真模 型基礎上，經過反復尋優(yōu)計算才可能達到較好的設計型基礎上，經過反復尋優(yōu)計算才可能達到較好的設計 結果。結果。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 25

35、 頁 8多能源動力系統(tǒng)的能量管理策略多能源動力系統(tǒng)的能量管理策略 能量管理策略對燃料經濟性影響很大，且受到動力系統(tǒng)參能量管理策略對燃料經濟性影響很大，且受到動力系統(tǒng)參 數(shù)和行駛工況的雙重影響。數(shù)和行駛工況的雙重影響。 完成能量管理策略的工況適應性開發(fā)后，其核心問題轉變完成能量管理策略的工況適應性開發(fā)后，其核心問題轉變 為功率分配優(yōu)化，當然還必須考慮一些限制條件。按照是否為功率分配優(yōu)化，當然還必須考慮一些限制條件。按照是否 考慮這些變量的歷史狀態(tài)，可以把功率分配策略分為瞬時與考慮這些變量的歷史狀態(tài)，可以把功率分配策略分為瞬時與 非瞬時策略兩大類。非瞬時策略兩大類。 作為能量管理策略中的一部分，制

36、動能量回饋是提高燃料作為能量管理策略中的一部分，制動能量回饋是提高燃料 經濟性的重要措施，也是一個難點問題。經濟性的重要措施，也是一個難點問題。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 26 頁 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 27 頁 目前燃料電池電

37、動汽車絕大多數(shù)采用的是混合式燃料電池驅目前燃料電池電動汽車絕大多數(shù)采用的是混合式燃料電池驅 動系統(tǒng)，有并聯(lián)式和串聯(lián)式兩種。動系統(tǒng)，有并聯(lián)式和串聯(lián)式兩種。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 28 頁 在在FCEV所采用的燃料電池發(fā)動機中，為保證所采用的燃料電池發(fā)動機中，為保證 PEMFC組的正常工作，除以組的正常工作，除以PEMFC組為核心外，還組為核心外，還 裝有氫氣供給系統(tǒng)、氧氣供給系統(tǒng)、氣體加濕系統(tǒng)、裝有氫氣供給系統(tǒng)

38、、氧氣供給系統(tǒng)、氣體加濕系統(tǒng)、 反應生成物的處理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和電能轉換系統(tǒng)等。反應生成物的處理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和電能轉換系統(tǒng)等。 只有這些輔助系統(tǒng)匹配恰當和正常運轉，才能保證燃只有這些輔助系統(tǒng)匹配恰當和正常運轉，才能保證燃 料電池發(fā)動機正常運轉。料電池發(fā)動機正常運轉。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 29 頁 1.以氫為燃料的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)以氫為燃料的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng) 圖圖7.5是以氫為燃料的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)，

39、圖是以氫為燃料的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)，圖7.6是以氫氣為是以氫氣為 燃料的燃料的FCEV的總布置基本結構模型。的總布置基本結構模型。 （1）氫氣供應、管理和回收系統(tǒng)）氫氣供應、管理和回收系統(tǒng)氣態(tài)氫的儲存裝置通常氣態(tài)氫的儲存裝置通常 用高壓儲氣瓶來裝載。液態(tài)氫氣雖然比能量高于氣態(tài)氫，由于用高壓儲氣瓶來裝載。液態(tài)氫氣雖然比能量高于氣態(tài)氫，由于 液態(tài)氫氣是處于高壓狀態(tài)，不但需要用高壓儲氣瓶儲存，還要液態(tài)氫氣是處于高壓狀態(tài)，不但需要用高壓儲氣瓶儲存，還要 用低溫保溫裝置來保持低溫。用低溫保溫裝置來保持低溫。 （2）氧氣供應和管理系統(tǒng)）氧氣供應和管理系統(tǒng)氧氣的來源有從空氣中獲取氧氧氣的來源有從空氣中獲取氧

40、 氣或從氧氣罐中獲取氧氣，空氣需要用壓縮機來提高壓力，以氣或從氧氣罐中獲取氧氣，空氣需要用壓縮機來提高壓力，以 增加燃料電池反應的速度。增加燃料電池反應的速度。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 30 頁 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 31 頁

41、 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 32 頁 （3）水循環(huán)系統(tǒng)）水循環(huán)系統(tǒng)燃料電池發(fā)動機在反應過程中將產生燃料電池發(fā)動機在反應過程中將產生 水和熱量，在水循環(huán)系統(tǒng)中用冷凝器、氣水分離器和水泵等對水和熱量，在水循環(huán)系統(tǒng)中用冷凝器、氣水分離器和水泵等對 反應生成的水和熱量進行處理，其中一部分水可以用于空氣的反應生成的水和熱量進行處理，其中一部分水可以用于空氣的 加濕。另外還需要裝置一套冷卻系統(tǒng)，以保證燃料電池的正常加濕。另外

42、還需要裝置一套冷卻系統(tǒng)，以保證燃料電池的正常 運作。運作。 （4）電力管理系統(tǒng)）電力管理系統(tǒng)燃料電池所產生的是直流電，需要燃料電池所產生的是直流電，需要 經過經過DC/DC變換器進行調壓，在采用交流電動機的驅動系統(tǒng)中，變換器進行調壓，在采用交流電動機的驅動系統(tǒng)中， 還需要用逆變器將直流電轉換為三相交流電。還需要用逆變器將直流電轉換為三相交流電。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 33 頁 2以甲醇為燃料的燃料電池發(fā)動機以

43、甲醇為燃料的燃料電池發(fā)動機 圖圖7.7為以甲醇為燃料的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)。在以甲醇為為以甲醇為燃料的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)。在以甲醇為 燃料的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)中，用甲醇供應系統(tǒng)代替了上述燃料的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)中，用甲醇供應系統(tǒng)代替了上述 的氫氣供應系統(tǒng)。包括甲醇儲存裝置、甲醇供應系統(tǒng)的泵、的氫氣供應系統(tǒng)。包括甲醇儲存裝置、甲醇供應系統(tǒng)的泵、 管道、閥門、加熱器及控制裝置等。管道、閥門、加熱器及控制裝置等。 圖圖7.8為以甲醇為燃料的為以甲醇為燃料的FCEV的總布置基本模型的總布置基本模型。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCH

44、OOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 34 頁 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 35 頁 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 36 頁 （1）甲醇儲存裝置）甲醇儲存裝置甲醇可以用普

45、通容器儲存，不需要甲醇可以用普通容器儲存，不需要 加壓或冷藏。加壓或冷藏。 （2）燃燒器、加熱器和蒸發(fā)器）燃燒器、加熱器和蒸發(fā)器甲醇進入改質器之前，甲醇進入改質器之前， 要蒸發(fā)成甲醇和純水的混合氣。要蒸發(fā)成甲醇和純水的混合氣。 （3）重整器）重整器重整器是將甲醇用改質技術轉化為氫氣的重整器是將甲醇用改質技術轉化為氫氣的 關鍵設備。不同的碳氫化合物采用不同的重整技術，在重整過關鍵設備。不同的碳氫化合物采用不同的重整技術，在重整過 程中的溫度、壓力會有所不同程中的溫度、壓力會有所不同 。 （4）氫氣凈化器）氫氣凈化器改質器所產生的改質器所產生的H2因為含有少量的因為含有少量的CO， 因此必須對因此

46、必須對H2進行凈化處理。進行凈化處理。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 37 頁 在在FCEV上燃料電池發(fā)動機是主要電源，另外還配備有輔助動上燃料電池發(fā)動機是主要電源，另外還配備有輔助動 力源。根據(jù)力源。根據(jù)FCEV的設計方案不同，其所采用的輔助動力源也有的設計方案不同，其所采用的輔助動力源也有 所不同，所不同， 可以用蓄電池組、飛輪儲能器或超大容量電容器等共可以用蓄電池組、飛輪儲能器或超大容量電容器等共 同組成雙電源

47、系統(tǒng)。在具有雙電源系統(tǒng)的同組成雙電源系統(tǒng)。在具有雙電源系統(tǒng)的FCEV上，驅動電動機上，驅動電動機 的電源可以出現(xiàn)以下驅動模式。的電源可以出現(xiàn)以下驅動模式。 （1）在）在FCEV起動時，由輔助動力源提供電能帶動燃料電池發(fā)起動時，由輔助動力源提供電能帶動燃料電池發(fā) 動機起動，或帶動車輛起步。動機起動，或帶動車輛起步。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 38 頁 （2）車輛行駛時，由燃料電池發(fā)動機提供驅動所需全部電能，）車輛行

48、駛時，由燃料電池發(fā)動機提供驅動所需全部電能， 剩余的電能儲存到輔助動力源裝置中。剩余的電能儲存到輔助動力源裝置中。 （3）在加速和爬坡時，若燃料電池發(fā)動機提供的電能還不足）在加速和爬坡時，若燃料電池發(fā)動機提供的電能還不足 以滿足以滿足FCEV驅動功率要求，則由輔助動力源提供額外的電能，驅動功率要求，則由輔助動力源提供額外的電能， 使驅動電動機的功率或轉矩達到最大，形成燃料電池發(fā)動機與使驅動電動機的功率或轉矩達到最大，形成燃料電池發(fā)動機與 輔助動力源同時供電的雙電源的供電模式。輔助動力源同時供電的雙電源的供電模式。 （4）貯存制動時反饋的電能，以及向車輛的各種電子、電器）貯存制動時反饋的電能，以

49、及向車輛的各種電子、電器 設備提供所需要的電能。設備提供所需要的電能。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 39 頁 1裝置裝置DC/DC的必要性的必要性 FCEV采用的電源有各自的特性，燃料電池只提供直流電，采用的電源有各自的特性，燃料電池只提供直流電， 電壓和電流隨輸出電流的變化而變化。燃料電池不可能接受外電壓和電流隨輸出電流的變化而變化。燃料電池不可能接受外 電源的充電，電流的方向只是單向流動。電源的充電，電流的方向

50、只是單向流動。 FCEV采用的輔助電源（蓄電池和超級電容器）在充電和放采用的輔助電源（蓄電池和超級電容器）在充電和放 電時，也是以直流電的形式流動，但電流的方向是可逆性流動。電時，也是以直流電的形式流動，但電流的方向是可逆性流動。 FCEV上的各種電源的電壓和電流受工況變化的影響呈不穩(wěn)上的各種電源的電壓和電流受工況變化的影響呈不穩(wěn) 定狀態(tài)。定狀態(tài)。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 40 頁 2DC/DC變換器的基本功能

51、變換器的基本功能 （1）當輸入直流電壓在一定范圍內變化時，能輸出負載要求）當輸入直流電壓在一定范圍內變化時，能輸出負載要求 的變化范圍的直流電壓，例如，輸入電壓最低時也能達到最高輸?shù)淖兓秶闹绷麟妷?，例如，輸入電壓最低時也能達到最高輸 出電壓，輸入電壓最高時也能達到最低輸出電壓等。出電壓，輸入電壓最高時也能達到最低輸出電壓等。 （2）輸出負載要求的直流電流（范圍）：能夠輸出足夠的直）輸出負載要求的直流電流（范圍）：能夠輸出足夠的直 流負載電流，并且能夠允許在足夠寬的負載變化范圍的情況下流負載電流，并且能夠允許在足夠寬的負載變化范圍的情況下 （例如，從空載到滿載，即電流從零到最大（例如，從空載

52、到滿載，即電流從零到最大)，設備能正常運行，設備能正常運行 （例如，電壓穩(wěn)定、不損壞器件）。（例如，電壓穩(wěn)定、不損壞器件）。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 41 頁 3FCEV車載車載DC/DC的功能的功能 （1）調節(jié)燃料電池的輸出電壓。由于燃料電池的輸出特性較）調節(jié)燃料電池的輸出電壓。由于燃料電池的輸出特性較 軟，難以滿足驅動電動機控制器的需求，所以借助軟，難以滿足驅動電動機控制器的需求，所以借助DC/DC變換變換

53、 器對燃料電池的輸出電壓進行調節(jié)。器對燃料電池的輸出電壓進行調節(jié)。 （2）調節(jié)整車能量分配。燃料電池轎車是一種混合動力轎車，）調節(jié)整車能量分配。燃料電池轎車是一種混合動力轎車， 具有燃料電池和動力蓄電池兩種能源，控制燃料電池的輸出能具有燃料電池和動力蓄電池兩種能源，控制燃料電池的輸出能 量就可以控制整車能量的分配。量就可以控制整車能量的分配。 （3）穩(wěn)定整車直流母線電壓。燃料電池的輸出電壓經過）穩(wěn)定整車直流母線電壓。燃料電池的輸出電壓經過 DC/DC變換器后能穩(wěn)定整車直流母線電壓。變換器后能穩(wěn)定整車直流母線電壓。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF T

54、ECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 42 頁 4FCEV車載車載DC/DC的要求的要求 （1）變換器是能量傳遞部件，因此需要轉換效率高，以便提）變換器是能量傳遞部件，因此需要轉換效率高，以便提 高能源的利用率；高能源的利用率； （2）為了降低對燃料電池的輸出電壓要求，變換器應具有升）為了降低對燃料電池的輸出電壓要求，變換器應具有升 壓功能；壓功能； （3）由于燃料電池輸出的不穩(wěn)定，需要變換器閉環(huán)運行進行）由于燃料電池輸出的不穩(wěn)定，需要變換器閉環(huán)運行進行 穩(wěn)壓，為了給驅動器穩(wěn)定的輸入，需要變換器有較好的

55、動態(tài)調穩(wěn)壓，為了給驅動器穩(wěn)定的輸入，需要變換器有較好的動態(tài)調 節(jié)能力；節(jié)能力； （4）體積小，重量輕。）體積小，重量輕。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 43 頁 燃料電池電動汽車用的驅動電動機主要有直流電動機、交流電燃料電池電動汽車用的驅動電動機主要有直流電動機、交流電 動機、永磁電動機和開關磁阻電動機等。動機、永磁電動機和開關磁阻電動機等。 （1）直流電動機驅動系統(tǒng)采用換向器和電刷，保證了勵磁磁）直流電動機驅動系統(tǒng)

56、采用換向器和電刷，保證了勵磁磁 動勢與電樞磁動勢的嚴格正交，易于控制。但直流電動機結構動勢與電樞磁動勢的嚴格正交，易于控制。但直流電動機結構 復雜，其高速性能和可靠性受換向器和電刷的影響較大。復雜，其高速性能和可靠性受換向器和電刷的影響較大。 （2）交流電動機堅固耐用、結構簡單、技術成熟、免維護、）交流電動機堅固耐用、結構簡單、技術成熟、免維護、 成本低，尤其適合惡劣的工作環(huán)境。其缺點在于損耗大、效率成本低，尤其適合惡劣的工作環(huán)境。其缺點在于損耗大、效率 低、功率因數(shù)低，進而導致控制器容量增加，成本上升。低、功率因數(shù)低，進而導致控制器容量增加，成本上升。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海）

57、HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 44 頁 （3）永磁電動機驅動系統(tǒng)通?？煞譃榉讲ü╇姷臒o刷直流）永磁電動機驅動系統(tǒng)通?？煞譃榉讲ü╇姷臒o刷直流 電動機和正弦波供電的永磁同步電動機。轉子采用永磁體，不電動機和正弦波供電的永磁同步電動機。轉子采用永磁體，不 需要勵磁。因此，功率因數(shù)大，電動機具有較高的功率密度和需要勵磁。因此，功率因數(shù)大，電動機具有較高的功率密度和 效率。但仍然存在成本高、可靠性較低及使用壽命較短的缺點。效率。但仍然存在成本高、可靠性較低及使用

58、壽命較短的缺點。 （4）開關磁阻電動機驅動系統(tǒng)作為一種基于）開關磁阻電動機驅動系統(tǒng)作為一種基于“磁阻最小原磁阻最小原 理理”設計的新型電動機，定子、轉子均采用凸極結構，具有結設計的新型電動機，定子、轉子均采用凸極結構，具有結 構簡單、可靠性高、控制簡便及功率構簡單、可靠性高、控制簡便及功率/轉矩特性優(yōu)越的特點。轉矩特性優(yōu)越的特點。 但存在噪聲大、轉矩和母線電流脈動嚴重的缺陷。但存在噪聲大、轉矩和母線電流脈動嚴重的缺陷。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院

59、汽車工程學院 新能源汽車技術 第 45 頁 燃料電池汽車的動力電控系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動機管理系燃料電池汽車的動力電控系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動機管理系 統(tǒng)統(tǒng)( FCE - ECU) 、蓄電池管理系統(tǒng)、蓄電池管理系統(tǒng)(BMS) 、動力控制系統(tǒng)、動力控制系統(tǒng) ( PCU ) 及整車控制系統(tǒng)及整車控制系統(tǒng)(VMS)組成，而原型車的變速器系統(tǒng)組成，而原型車的變速器系統(tǒng) 會簡化很多。會簡化很多。 規(guī)格嚴格 功夫到家 （威海）（威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學院汽車工程學院 新能源汽車技術 第 4

60、6 頁 1發(fā)動機管理系統(tǒng)發(fā)動機管理系統(tǒng) 燃料電池發(fā)動機管理系統(tǒng)按整車控制器的功率設定值控制燃料燃料電池發(fā)動機管理系統(tǒng)按整車控制器的功率設定值控制燃料 電池發(fā)動機的功率輸出，監(jiān)測發(fā)動機的工作狀態(tài)，保證發(fā)動機穩(wěn)電池發(fā)動機的功率輸出，監(jiān)測發(fā)動機的工作狀態(tài)，保證發(fā)動機穩(wěn) 定可靠地運行時進行故障診斷及管理。其具體組成包括供氫系統(tǒng)、定可靠地運行時進行故障診斷及管理。其具體組成包括供氫系統(tǒng)、 供氧系統(tǒng)、水循環(huán)及冷卻系統(tǒng)。供氧系統(tǒng)、水循環(huán)及冷卻系統(tǒng)。 2蓄電池管理系統(tǒng)蓄電池管理系統(tǒng) 蓄電池管理系統(tǒng)分上下兩級，下級蓄電池管理系統(tǒng)分上下兩級，下級LECU負責蓄電池組電壓、負責蓄電池組電壓、 溫度等物理參數(shù)的測量，