采用氢燃料电池增程器的电动汽车

2017-12-02 01:10
汽车文摘 2017年10期
关键词:储氢程式车速

采用氢燃料电池增程器的电动汽车

电动汽车是解决当前能源危机和环境污染的一项有效措施,但纯电动汽车存在续驶里程短、充电时间长等问题。增程式电动汽车通过增程器的使用,使电动汽车的续驶里程得到扩展,因而对增程式电动汽车的研究更具有现实意义。常用的增程器包括超级电容、氢燃料电池等,由于氢燃料电池增程器能够使电动汽车实现更长的续驶里程,且具有较高的能源效率,因而将获得更为广泛的应用。

图1 采用氢燃料电池增程器的试验电动汽车

加拿大麦格纳斯泰尔(Magna Steyr)汽车公司主导了一项关于氢燃料电池增程器开发的项目。该项目基于德国奔驰(Benz)汽车公司生产的唯雅诺(Viano),对其进行电动汽车改造,并采用氢燃料电池增程器扩展其续驶里程,如图1所示。通过对电动汽车的改造以及氢燃料电池增程器的使用,不仅可实现零排放和增加续驶里程,而且降低了添加燃料所需的时间,同时可实现四轮驱动行驶。进行氢燃料电池增程器的设计时,首先需要进行氢燃料电池反应堆的选择,采用质子交换膜(PEM)HyRange氢燃料电池,并进行模块化设计,以满足使用需求;其次进行储氢装置的选择,为尽可能携带更多的氢燃料,采用承受压强超过70MPa的储氢罐,其质量为70kg,能够存储2.88kg的氢燃料,同时所选择储氢罐氢燃料的最大传输速率能够达到1.5kg/h,以保证汽车的动力性需求;最后进行相关传动系统的配置以及热管理、能源管理策略的制定。添加氢燃料增程器之后的试验电动汽车应能够具备以下模式:DEFAULT模式(标准行驶模式)、ECO模式(限制汽车性能和舒适性,最大化续驶里程的行驶模式)、AWD模式(全时四驱行驶模式)、EV模式(纯电动行驶模式)和H2模式(只消耗氢燃料的行驶模式),且能够达到130km/h的最高行驶车速、27kW持续功率输出下的100km/h车速。在新欧洲标准驾驶循环(NEDC)下,采用氢燃料电池增程器的电动汽车可实现70km的纯电动行驶里程和350km的综合行驶里程。

Patrick Salman etal.SAE 2017-01-1185.

编译:王祥

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