汽车|氢燃料电池车车内噪声和车外警示音( 二 )
本文插图
图1 逆变器的原理
出处：川边谦一 ， 《燃料電池自動車のメカニズム》 ， 講談社（2016 年） ， P42 。
因为逆变器可以控制电机 ，根据行驶状况能改变三相交流电的波形 。 电机的转速和扭矩等能改变和控制输入电机的三相交流电的电压和周波数 。 此时 ， 因为噪声的输出功率发生变化 ，磁励音的输出功率也相应变化 ，吱吱音的高低也会随着行驶速度的变化而变化 。
以上是电流流入电机、加速时的状况 。 电机发电 ， 用再生制动能量回收刹车减速时 ，同样 ，磁励音的高低也随行驶速度变化 。 使用再生制动能量回收刹车时的整流器中 ，也应用了功率半导体降低直流电压的原理 。
整流器不仅仅是把三相交流电变成直流电 ，还控制着直流电压使其保持稳定 。 电机输出的交流电的电压 ， 随着其旋转而变化 。 而驱动用电池 ， 如果不把输入的直流电压稳定在一定范围的话就不能充电 ，因此把三相交流电转换成高压直流电 ，用功率半导体降为适当的电压 ，输入驱动用电池中 。 这时 ，也会产生电噪声 ， 传递至电机 ， 发出磁励音 。
2 氢燃料电池车“未来”特有的噪声
“未来”加速时 ， 除了能听到吱吱的磁励音外 ， 还能听到嗡嗡的声音 。 这是氢泵等旋转机械旋转速度加快时发出的声音 ，是燃料电池车特有的代表性的噪声 。 用这个旋转机械把车外空气送进燃料电池 ，加速时 ， 为提高燃料电池的发电量 ，送入的空气量增多 ，因此旋转速度加快 ，就发出嗡嗡的声音 。 另外 ，低速行驶时 ， 燃料电池发电量减少 ， 旋转速度下降 ， 会发出呜呜的轻微声音 。
但无论是磁励音还是旋转机械等的噪声 ，和发动机的噪声相比都非常小 ，小到行驶速度加快时 ，会被轮胎滚动的噪声或风噪声掩盖过去 。 因此 ，不关掉空调 ，让车内静下来仔细听的话 ，有时会听不到那些噪声 。
3 车外车辆接近预警装置的警示音
“未来”的车身前部装有扩音器 ， 低速行驶时向车外发出警示音 ，这个被称作车辆接近预警装置的警示音 ， 起着告知路上行人车辆经过近旁的作用 。
车辆接近预警装置不只是燃料电池车 ，电动汽车以及混合动力车等多种车型都装有该装置 。 这些车 ， 在低速行驶时 ，几乎没有噪声 ，为了安全起见装置了通报音 。
“未来” 在车辆启动至行驶速度提升为每小时25公里这个区间内 ，车辆接近预警装置开始启动 ，发出通告音 。 通告音的高低 ，随着行驶速度提高而逐步变化 ，音色也呈现出类似轰轰的独特的声音 。 因为不像发动机声音那么大 ，所以在车内如果关着车窗的话 ， 很难注意到通告音 。
车辆接近预警装置之所以被研发是混合电动车太安静而引起的 。 日本和美国等国家 ，出于保护视觉障碍残疾人的角度 ，对逐渐普及的混合动力车提出了过于安静 ， 有危险等疑虑 。 因此 ， 美日两国为了保护行人的安全 ，规定了必须给汽车安装最低标准的警示铃声 。 日本国土交通部2010 年公布了安装车辆接近预警装置的指导方针 。
4 结语
【汽车|氢燃料电池车车内噪声和车外警示音】以“未来”为代表的日本氢燃料电池车 ， 实现了车辆从启动到高速行驶工况下的车辆舒适性等的性能目标 ，同时也实现了不同于内燃机车的加速车内噪声减噪的目标 。 和国内用于声振测试及噪声源识别等实验用样车相比 ，空气辅助系统噪声以及氢喷射噪声都被减低到被轮胎滚动的噪声或风噪声掩盖掉的程度 ， 为我国的燃料电池汽车减振降噪研究树立了研发的目标 。
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