氢电混合动力客车的应用

氢电混合动力客车的应用

汽车工业目前主要朝向减少环境污染的方向发展。由于电动汽车能够实现零排放，因而得到了众多研究人员的关注。但由于纯电动汽车受续驶里程的限制，导致对纯电动汽车的推广受到很大限制，因而出现了各种混合动力汽车，其中就包括采用以氢燃料电池作为增程器的混合动力汽车。目前，巴西已经将这种类型的混合动力结构应用在市区的客车上，通过使用氢电混合动力系统，真正实现汽车使用的零排放。

巴西推广使用的氢电混合动力客车，其以存储电网电能的锂电池作为驱动电机的主要能量来源，将氢燃料电池化学反应生成的电能作为驱动电机的辅助能量来源。由于客车在行驶过程中包含频繁的启起停和加速，因而在设计时采用能量回收装置，对客车减速和制动时的能量进行回收，并将其重新用来驱动电机。由此可以看出，氢电混合动力客车上驱动电机运行的能量来源共包含3种。为了最大化氢电混合动力客车的整车效率，需要构建相应的车载能量管理系统，以协调3种能量来源的供能。构造的车载能量管理系统包含2个主要装置：能量电子控制单元和连接总线。能量电子控制单元对总线连接的所有装置进行控制和监控，连接总线则与锂电池储能系统（ES）、双向充电器（BC）、辅助系统转换器（ASC）、牵引电机驱动器（TMD）、牵引电机（ETM）、氢燃料电池能量跟踪转换器（FCETEC）相连，并基于控制器局域网（CAN）实现数据传输。基于这两个主要装置，结合客车实际行驶工况，制定相应的能量管理策略，最终实现该客车的整车效率达到46.6%。对氢电混合动力客车的制造和运营成本进行分析的结果显示，其成本为传统柴油客车的133%，考虑对社会和环境的影响，认为氢电混合动力客车具有较强的商业应用前景。

刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）

刊期：2017年第26期

作者：P.E.V.de Miranda

编译：李臣