增程式燃料电池电动汽车动力系统设计研究.pptxVIP

1汇报人：2024-02-03增程式燃料电池电动汽车动力系统设计研究

目录contents研究背景与意义动力系统总体设计方案燃料电池系统设计与优化电池管理系统设计与实现电机驱动系统设计与控制策略能量管理策略研究与优化实验验证与结果分析总结与展望

301研究背景与意义

增程式燃料电池电动汽车具有高效、环保、续航里程长等优点，是未来电动汽车发展的重要方向之一。增程式燃料电池电动汽车（ExtendedRangeFuelCellElectricVehicle,ERFCEV）是一种结合了燃料电池和动力电池的电动汽车。在这种汽车中，燃料电池作为主要动力源，负责在大部分行驶里程中提供动力，而动力电池则作为辅助动力源，在特定情况下（如加速、爬坡等）提供额外动力。增程式燃料电池电动汽车概述

国内研究现状01国内在增程式燃料电池电动汽车领域的研究起步较晚，但近年来发展迅速，已有多个企业和科研机构投入大量资源进行研发。国外研究现状02国外在增程式燃料电池电动汽车领域的研究较早，技术相对成熟，已有多个知名汽车厂商推出了相应的产品。发展趋势03随着燃料电池技术的不断进步和动力电池性能的提升，增程式燃料电池电动汽车的续航里程将进一步提高，成本将逐渐降低，未来有望在市场上占据重要地位。国内外研究现状及发展趋势

研究目的本研究旨在设计一种高效、可靠的增程式燃料电池电动汽车动力系统，以满足未来电动汽车市场的需求。研究意义通过本研究，可以推动增程式燃料电池电动汽车技术的发展，提高我国在该领域的自主创新能力，为未来的汽车产业变革做出贡献。同时，增程式燃料电池电动汽车的推广和应用也有助于减少环境污染，促进可持续发展。研究目的和意义

302动力系统总体设计方案

高效能、低能耗原则确保动力系统高效运行，降低能耗，提高整车续航里程。可靠性、安全性原则确保动力系统在各种工况下稳定可靠，保障车辆安全行驶。环保性原则优先选择环保材料和工艺，降低车辆使用过程中的环境污染。经济性原则在满足性能需求的前提下，尽可能降低动力系统成本，提高市场竞争力。设计原则与要求

包括燃料电池堆、电池管理系统、氢气储存系统等，负责提供电能。电池系统包括驱动电机、电机控制器等，负责将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。电机系统对电池系统和电机系统进行统一调度和管理，确保能量高效利用。能量管理系统包括空调、照明、音响等辅助设备，提高车辆舒适性和便利性。辅助系统总体架构及布局规划

选择高效率、长寿命、低成本的燃料电池堆，满足车辆续航里程和动力性需求。燃料电池堆驱动电机电池管理系统氢气储存系统选择高性能、高效率的驱动电机，确保车辆在各种工况下具有优异的动力表现。采用先进的电池管理技术，对电池状态进行实时监测和调控，确保电池安全、高效运行。选择安全可靠的氢气储存方式，确保氢气供应稳定、安全。关键部件选型与匹配

303燃料电池系统设计与优化

燃料电池类型选择及性能要求质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高功率密度、快速启动和良好动态响应等特点，适用于汽车动力系统。固体氧化物燃料电池（SOFC）高效率、低排放和燃料灵活性，但启动时间较长，适用于固定式或分布式发电系统。碱性燃料电池（AFC）对CO2敏感，需要使用纯氢作为燃料，适用于太空和潜艇等特殊环境。熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）可使用多种燃料，包括氢气、一氧化碳和天然气等，但操作温度较高，维护较复杂。

ABCD燃料电池堆结构设计包括电极、电解质、双极板等关键部件的设计，以及整体结构布局和紧凑性优化。热管理策略采用有效的热管理措施，如液体冷却或热管技术等，确保燃料电池堆在工作过程中保持适宜的温度范围。耐久性提升通过材料选择、结构优化和制造工艺改进等措施提高燃料电池堆的耐久性和可靠性。流场设计确保反应气体在电极表面均匀分布，提高反应效率和排水性能。燃料电池堆结构设计与优化

空气供给系统包括空压机、增湿器、空气滤清器等部件，确保为燃料电池提供稳定、干燥、清洁的空气。水热管理系统包括水泵、散热器、节温器等部件，确保燃料电池堆在工作过程中保持适宜的水温和散热性能。控制系统采用先进的控制算法和传感器技术，实现对燃料电池系统各部件的精确控制和故障诊断。同时，考虑与整车控制系统的集成和协同工作，确保整个动力系统的安全、高效运行。氢气供给系统包括氢气瓶、减压阀、电磁阀等部件，确保为燃料电池提供稳定、安全的氢气供应。辅助系统配置及控制策略

304电池管理系统设计与实现

实时监测电池状态包括电压、电流、温度等参数，确保电池在安全范围内工作。估算电池剩余电量通过算法准确预测电池剩余电量，为驾驶员提供续航里程参考。电池故障诊断与处理及时发现并处理电池故障，保障车辆安全行驶。数据记录与分析记录电池使用数据，为电池性能优化和故障排查提供依据。电池管理系统功能需求分析

ABCD硬件电