燃料電池物流車動力驅動系統參數匹配

曾昭煒，劉 陽，嚴 超，梁益銘，武小花

(西華大學汽車與交通學院， 四川 成都 610039)

減少對化石燃料的需求和減少排放對解決全球變暖問題至關重要[1-3]。由于氫燃料的可持續性，以氫為燃料的燃料電池汽車不可避免地比其他傳統車輛更具優勢，同時燃料電池具有能量效率高等優點，因此用燃料電池取代內燃機有助于能源的可持續發展。基于以上因素，交通運輸部門對燃料電池汽車的重視程度正在迅速增加[4-5]。

中國已經具備了開展燃料電池汽車大規模示范運行的基礎，而燃料電池物流車對加氫站的依賴度較低；因此，現階段研發燃料電池物流車不僅能夠順應市場，而且能提高燃料電池汽車的研發水平。

一般來說，燃料電池系統通過化學反應將輸入的氫氣轉化為電能，同時生成水[6-7]，具有高能效和低排放等優點[8-9]。除此之外，燃料電池存在一些缺點，例如其功率密度較低及功率響應較慢、無法對制動能量實現回收[10]。為了減少以上缺點，超級電容器和電池等能量存儲系統可與燃料電池一起使用[11-12]，因此燃料電池汽車的動力系統一般采用混合動力驅動。其結構形式可分為“燃料電池+動力電池、燃料電池+超級電容或燃料電池+動力電池+超級電容”[13]。在理論計算和工程分析的基礎上，針對燃料電池與超級電容混合為動力源的燃料電池城市客車，文獻[14]提出了其動力系統的匹配設計方法。文獻[15]結合燃料電池大客車動力總成的設計實例，提出了燃料電池汽車動力總成結構配置和參數優化匹配的一般方法。……