汽車(chē)空調(diào)對(duì)燃料電池汽車(chē)中氫消耗量的影響

近年來(lái)，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行研究的主要目標(biāo)大都是設(shè)計(jì)可行的電力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使得電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)有相同的性能，這是電動(dòng)汽車(chē)取代內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的第一步。為了提高駕駛的舒適性，在汽車(chē)上增加了其它的功能，而空調(diào)就是其中之一?？照{(diào)的電力消耗直接依賴于汽車(chē)內(nèi)部的熱量負(fù)荷、環(huán)境條件和壓縮機(jī)與汽車(chē)動(dòng)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(chē)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(duì)燃料電池汽車(chē)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(chē)的熱模型和汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，開(kāi)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(chē)的空調(diào)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，氫消耗增加量在3% ～12%之間。

（2）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的高速周期（汽車(chē)在高速公路行駛）中，氫消耗量更高，這是因?yàn)槠?chē)內(nèi)部循環(huán)需要更高的電力需求。如果駕駛汽車(chē)的時(shí)間增加了，則電池的剩余電量將趨向于最小安全等級(jí)（0.4）。

（3）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的市區(qū)周期（汽車(chē)在市區(qū)行駛）中，電池的最終電量相比于最初會(huì)更高，這是因?yàn)榇嬖谥苿?dòng)能量回收。

（4）由于電力設(shè)備（燃料電池和電池）尺寸與汽車(chē)曾經(jīng)使用的內(nèi)燃機(jī)相似，因此在測(cè)試的任何時(shí)間內(nèi)沒(méi)有電力虧損的情況發(fā)生。在駕駛體驗(yàn)中，為了找到對(duì)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(cè)試（如加速度測(cè)試）等。

對(duì)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