直接FCV混合動力係統結構分析

燃料電池汽車的動力傳遞在傳遞路徑、傳遞方式、能量儲存上與內燃機汽車有著很大的不同。燃料電池發出的電,經逆變器、控製器等裝置,給電動機供電,再經傳動係統、驅動橋等傳遞到車輪。因為在傳遞過程中少了很多機械和摩擦損失
，所以FCV的能量轉換效率比內燃機要高2-3倍。但燃料電池汽車的運行並不是一個穩態情況,頻繁的啟動、加速和爬坡使得汽車動態工況非常複雜。燃料電池係統的動態響應比較慢,在啟動
、急加速或爬陡坡時燃料電池的輸出特性無法滿足車輛的行駛要求。在實際燃料電池汽車上,常常需要使用燃料電池混合電動汽車設計方法,即引入輔助能源裝置(蓄電池、超級電容器或蓄電池+超級電容器)通過電力電子裝置與燃料電池並網,用來提供峰值功率以補充車輛在加速或爬坡時燃料電池輸出功率能力的不足。另一方麵,在汽車怠速
、低速或減速等工況下,燃料電池的功率大於驅動功率時,存儲富餘的能量,或在回饋製動時,吸收存儲製動能量,從而提高整個動力係統的能量效率。其中直接燃料電池混合動力係統結構作為眾多拓撲結構中的一種
，在FCV上的應用越來越引起重視。

在係統設計中,可以在輔助動力裝置和動力係統直流母線之間添加一個雙向DC/DC變換器，使得對輔助動力裝置充放電的控製更加靈活
、易於實現。由於雙向DC/DC變換器可以較好地控製輔助動力裝置的電壓或電流,因此它還是係統控製策略的執行部件。通過燃料電池電堆
、電機控製係統、電子傳遞係統的綜合控製實現能量的高效利用。