汽車空調(diào)對燃料電池汽車中氫消耗量的影響

近年來，對電動汽車進(jìn)行研究的主要目標(biāo)大都是設(shè)計可行的電力系統(tǒng)驅(qū)動電動機，使得電動汽車與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車有相同的性能，這是電動汽車取代內(nèi)燃機汽車的第一步。為了提高駕駛的舒適性，在汽車上增加了其它的功能，而空調(diào)就是其中之一。空調(diào)的電力消耗直接依賴于汽車內(nèi)部的熱量負(fù)荷、環(huán)境條件和壓縮機與汽車動力系統(tǒng)之間的直流/直流轉(zhuǎn)換器效率。主要分析了燃料電池汽車在不同的駕駛周期、環(huán)境條件和乘員負(fù)荷下的狀態(tài)。

對燃料電池汽車中空調(diào)系統(tǒng)的氫消耗增加量進(jìn)行了分析。為了研究空調(diào)系統(tǒng)的效果，引入了適用于汽車的熱模型和汽車空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。同時，開發(fā)出電力設(shè)備的控制系統(tǒng)。

本研究結(jié)果如下。

（1）當(dāng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，氫消耗增加量在3% ～12%之間。

（2）在一個標(biāo)準(zhǔn)的高速周期（汽車在高速公路行駛）中，氫消耗量更高，這是因為汽車內(nèi)部循環(huán)需要更高的電力需求。如果駕駛汽車的時間增加了，則電池的剩余電量將趨向于最小安全等級（0.4）。

（3）在一個標(biāo)準(zhǔn)的市區(qū)周期（汽車在市區(qū)行駛）中，電池的最終電量相比于最初會更高，這是因為存在制動能量回收。

（4）由于電力設(shè)備（燃料電池和電池）尺寸與汽車曾經(jīng)使用的內(nèi)燃機相似，因此在測試的任何時間內(nèi)沒有電力虧損的情況發(fā)生。在駕駛體驗中，為了找到對空調(diào)系統(tǒng)造成限制的因素，可以進(jìn)行其它非標(biāo)準(zhǔn)駕駛測試（如加速度測試）等。

對氫消耗增加量影響最大的參數(shù)是乘員數(shù)量和天氣等因素。

刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）

刊期：2015年第35期

作者：Francisco Javier Pino et al

編譯：于雅靜