鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:987次 | 2020年07月06日
各類燃料動(dòng)力電池混合動(dòng)力總成能源效率研究分析
比利時(shí)的學(xué)者研究了幾種燃料動(dòng)力電池汽車的動(dòng)力總成設(shè)計(jì)方法,比較了采用燃料動(dòng)力電池/超級電容、燃料動(dòng)力電池/常規(guī)電池、和燃料動(dòng)力電池/超級電容/常規(guī)電池混合的三種燃料動(dòng)力電池汽車的動(dòng)力總成和控制策略。其結(jié)論為:燃料動(dòng)力電池/超級電容型燃料動(dòng)力電池汽車的能源效率略勝過其他兩種方法。該研究結(jié)果已在第27屆電動(dòng)汽車研討會(huì)上得到公布。
燃料動(dòng)力電池/超級電容型燃料動(dòng)力電池汽車的節(jié)能優(yōu)勢重要來自于它可以在瞬態(tài)工況下頻繁地使用高效率的超級電容進(jìn)行充放電(超級電容所允許的最大充放電流遠(yuǎn)高于常規(guī)電池)。所以盡管它的車重往往更高,但是仍然更加節(jié)能。
研究人員還指出:從電池壽命、部件尺寸、瞬態(tài)工況的角度看,采用燃料動(dòng)力電池/超級電容/常規(guī)電池混合型的燃料動(dòng)力電池汽車或許也是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
將標(biāo)準(zhǔn)的一套燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)整合進(jìn)一臺(tái)汽車的動(dòng)力總成中,并不能總是滿足汽車的功率需求。盡管燃料動(dòng)力電池具有較高的功率容量,但是那只是關(guān)于穩(wěn)定工況而言的。相反,其瞬間輸出更高功率的能力相對薄弱。因此,燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)的高價(jià)格和遲緩的動(dòng)態(tài)性能成為了制約燃料動(dòng)力電池汽車商業(yè)化的最大障礙。
為了克服該障礙,燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)必須進(jìn)行雜交,使自身具備多種儲(chǔ)能系統(tǒng)(如常規(guī)電池或超級電容等),在節(jié)能的同時(shí),更好滿足動(dòng)力的需求。
該研究評估不同種類燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)的能源效率、成本和部件尺寸。研究人員使用Matlab/Simulink軟件,設(shè)計(jì)并仿真了多種燃料動(dòng)力電池動(dòng)力總成。能源效率評估采用了NEDC和FTp75兩種標(biāo)準(zhǔn)測試循環(huán)進(jìn)行仿真。他們還根據(jù)燃料動(dòng)力電池效率MAp圖,使用了兩種控制邏輯,來最大程度地降低仿真模型的氫消耗量。
控制邏輯(1)基于CSEM能源效率MAp圖,可以減小每種測試循環(huán)的氫的總消耗量??刂七壿?2)基于CSpSO離子群優(yōu)化法,協(xié)調(diào)多種儲(chǔ)能系統(tǒng)工作,盡量降低能耗、維持電池電量。