电动汽车燃料电池增程器的系统集成设计.pdf

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1、新能源汽车A版电动汽车燃料电池增程器的系统集成设计王建峰杨甲辉尹东晓(上海燃料电池汽车动力系统有限公司，上海201804)【摘要】阐述电动汽车在前期开发过程中增程器的系统集成设计方案的选择，旨在为未来的电动汽车增程器的布置和集成提供参考。【Abstract】Thesystemdesignchoicesforrange-extenderintheearlydevelopmentprocessofe-lectricvehiclearedescribed．Itplaysaroleinenlighteningthearrangementoffuelcellran

2、ge-extend-er，andprovidesareferenceforthefuturefuelcellrange-extenderintegrationandmassproductiona-headoftime．【关键词】电动汽车燃料电池增程器doi:10.3969/j.issn．1007-4554．2011．07．01行较好的优化以降低系统成本，提高效率。1电动汽车及增程器简介相比纯电动汽车，带增程器的电动汽车在行驶里程方面有很大的优势，相比传统油电混合动电动汽车指全部或部分用电能驱动电动机作力汽车，带增程器的电动汽车在排放方面优点十为动力系统的

3、汽车。它包括燃料电池电动汽车分突出，而相比新型电电混合动力汽车，带增程器(FCEV)、混合动力电动汽车(HEV)和纯电动汽车的电动汽车以蓄电池驱动为主，更偏向于纯电动(BEV)3种类型。由于目前蓄电池储能有限，纯电驱动，因此也可视其为从混合动力驱动向纯电动动汽车存在一次充电后续驶里程短的问题。考虑驱动的一种过渡方法。采用在纯电动汽车上加装一个增程器的方法来配合车载动力电池在不同工况下工作，增加纯电动2选择增程器汽车的续驶里程。增程器是为了增加纯电动汽车行驶里程而加通常可选择的增程器类型为小型发电机或者装在纯电动汽车上的一个附加储能部件。通常用燃料电池。基

4、于尽量避免使用燃油和争取实现零户可以在出行时根据行驶里程需求自行选择安装排放的初衷，建议选用蓄电池或燃料电池作增程器。或者不安装(降低车重，可以减少能量消耗)。增根据动力电池的充电电压和车辆行驶里程的要求程器的形式通常有:小型发电机、蓄电池和燃料电可以确定增程器的输出电压和储电量。而根据增池等。而由于增程器的工作特点，通常对其性能程器的输出电压和蓄电量来选择目前市场上所销有如下要求:要求系统可靠，长时间待机后可以立售的现成产品，从而可以缩短开发周期，节约开发成刻进入工作状态;由于工况单一，要求对工作点进本。本文介绍的为使用燃料电池作增程器的方案，收稿日期

5、:2011－04－11·2·上海汽车2011.07新能源汽车主要介绍燃料电池增程器的集成设计方案。实例分析假设开发一辆场馆车，整车参数见表1。表1整车参数参数名称数值图1带有增程器汽车动力系统方案纯电动续驶里程55续驶里程(km)增程器45程器系统总成结构改为可快速更换结构，用增加总续驶里程100增程器总成系统来解决电动汽车中续驶能力不足空载质量m1(kg)505的问题。满载质量m2(kg)585车轮半径(mm)222．43．2燃料电池增程器总成各机构及关键部件风阻系数0．33工作原理:整个增程器总成通过前端的锥形2迎风面积(m)1．83定位元件和后端的

6、锁紧定位销以及卡扣与侧面的滚动阻力系数0．012传动效率nt0．93辅助挡板实现快速定位。当增程器开始安装时，底板的滑轮接触导轨，推动到末端后，滑轮滑入滑2．1选择动力性能指标槽，此时靠导轨来支撑，然后销上定位锁紧销，扣根据其使用目的和常用工况可以选择如下动上锁紧卡扣，则完成增程器的机械安装。当增程力性能指标。最高车速:Vmax=35km/h;爬坡能力:器进行演示时，可以把增程器拉出来后，用支撑腿以Vb=12km/h车速爬15%的坡道;加速能力:0～把它支好，演示结束后，可以把支撑腿合上，放入30km/h时小于6s;巡航车速:Vn=25km/h。支撑架。

7、2．2计算3．3增程器各子模块布置经过计算，同时考虑到最初设计目标、今后量增程器子模块的布置方式有多种，其中一些产选型及成本方面的要求，选择其中一路供电电源常用的布置方式包括就近法、最小空间法、模块化为磷酸铁锂电池电源，其放电电压在2．5～3．5V之法。这几种布置方式各有利弊。其中就近布置可间，故可选用20个放电电压为3V的磷酸铁锂电池以减少线束的长度，以及氢气管路的长度等。但串联。考虑安全系数可选择电池参数如下:电池电可能不好集中管理，感觉增程器没有整体感和系压为60V，容量为80Ah;希望SOC为0．2～0．9;且统感。最小空间布置法可以最大范围的压

8、缩包络该产品为目前已经量产成熟的零部件。空间，使整个空间更加紧凑。但各零部件离的