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焉知汽车科技|燃料电池汽车动力总成方案分析( 三 )


2.2 电机
目前燃料电池车主要采用交流感应电机和交流永磁电机 。 交流感应电机又称异步电机 ， 电机坚固耐用、结构简单、技术成熟、成本低 ， 尤其适合恶劣的工作环境 ， 比较适合燃料电池电动汽车 ， 尤其是大功率的电动汽车 。 例如GM开发的燃料电池汽车sequel就是采用了60kw的异步电机 。 交流永磁电机通常可分为方波供电的无刷直流电机和正弦波供电的永磁同步电机 。 这类电机功率因数大 ， 具有较高的功率密度和效率 ， 过载能力比异步电动机大 。 在中小功率系统中比较占优势 ， 但是该系统成本较高 ， 可靠性稍差 。 丰田量产的燃料电池车Mirai采用的是交流同步电机 。
3 丰田Mirai的动力总成配置
Mimi是丰田汽车公司于2014年底在日本上市的第一款氢燃料电池车 ， 用液态氢气作为动力能源 ， 液态氢气存放于两个高压储氢罐 ， 储氢罐置于车身后部 ， 可承受70~Ⅱ ， a的压力 。 液态氢的加注与传统汽油车类似 ， 大约需要3~5nlin即可加满储氢罐 。 续驶里程大约可达480km ， 能在低温一30℃启动 。 速度从0加速到100krnm仅需约9s 。 其动力配置如图8 。 Mirai的性能参数如表2所示 。 从图8和表2中可以看出丰田Mirai采用的是燃料电池电堆加蓄电池的动力配置方案 ， 也就是蓄电池在车减速刹车时回收能量；在车加速时 ， 和电堆一起驱动电机 ， 保证整车的输出功率 。
4 结语
本文详细地介绍了目前燃料电池汽车七种动力配置方案 ， 给出了每种动力方案的原理框图 ， 从方案的复杂程度、控制的难易、成本的高低等方面进行了比较 ， 同时分析了目前各大整车厂的燃料电池车所采用的动力方案 。 研究结果表明燃料电池加蓄电池的方案是目前的主流方案 ， 是未来燃料电池车动力配置方案的趋势 。 燃料电池车虽已经量产 ， 但与传统汽车相比 ， 仍然存在价格昂贵 ， 控制系统复杂 ， 基础设施不完善等缺点 。 燃料电池车的动力配置方案对燃料电池车的整车性能和效率至关重要 ， 大规模普及仍需要加大对其动力系统配置方案以及燃料电池电堆和动力蓄电池之间的匹配控制等方面的研究 。
焉知汽车科技|燃料电池汽车动力总成方案分析
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