车载燃料电池能量管理系统

(Super Capacitor)
重要使命： 1. 使得电池的寿命不再仅依赖于BMS 2. 行车过程中的能量回收更高效，对电池无损 3. 燃料电池和系统更匹配，寿命更长
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燃料电池车涉及的能量管理
储氢罐
或其他制氢方式
燃料电 池电堆 FMS BMS
DC/DC
电池 超级 电容
DC/AC
电机
CMS
电管理
基于车载燃料电池的能源管理系统PMS
车辆驱动方式的演变
1908 Columbia Electric
100多年以来，我们一直在进步…
02
车辆驱动方式的演变
03
车辆驱动方式的演变
Tesla 特斯拉
Miria 未来
汽柴 油车
油电 混合
Prius 普锐斯
纯电 动
燃料 电池
04
车辆驱动方式的演变——本质
纯电动
整车技术
燃料电池
整车技术
多能源动力总成控制系统——（电控）
整车标定、匹配 整车标定、匹配 整车标定、匹配
驱动系统和控制单元——（电机）
机电耦合 DC/DC
动力电池和电池组管理系统——（电池）
07
车辆驱动方式的演变——核心 （能量/功率分配）
燃料电池车和其他车之间的关联
能量源
车 电池Pack
08 镍氢电池 钛酸锂 磷酸铁锂 三元锂电
根据
比例分配不同，决定了车型的类别
能量 功率
和
的
电机
车轮
燃Baidu Nhomakorabea电池车与其他车之间的关联
09
燃料电池车与其他车之间的关联
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燃料电池车涉及的能量管理
PMS 能量管理系统
(Power Management System)
BMS 电池管理系统 (Battery)
CMS电容管理系统
FMS 燃料电池管理系统 (Fuel Cell)
热管理
电堆冷启动 阳极氢回收
PMS
电堆散热 电容散热 DC/DC散热 电池加温 电池散热 控制器散热
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燃料电池车涉及的能量管理
• 对任一制定时段的功率与时间积分是基本控制原则 • 任何冗余设计都需要用能量守恒来检验
能量守恒
• 电的品质最高，最好不直接用来加热 能量有品位 • 通过各种形式的“热泵”可以进行品质切换
• 各种化学能/物理能的能量转移有相对固定位置 能量有时空 • 能量的传递环节的多维结构（体积能量，界面能量）
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燃料电池车能量管理的几大发展方向
通过使用液体燃料的小功率燃料电池 来解决低温启动问题 超级电容作为峰值功率补偿及急刹 车时能量回收会趋向于模块化
车载电池会做为储能装置，在PMS控 制下：a. 馈电至电网 b. 独立电网供电
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人类一切生产活动的本质从微观上来讲，就是让各种不同的原子进行新的排列组 合，在这些过程中，通常会有能量的消耗…
从生产生活角度来看待能源消耗百分比
燃料电池的应用， 也涵盖了这些多 个领域！
交通
商用
家用 工业
05
车辆驱动方式的演变——最直观的表现
06
车辆驱动方式的演变——路线 （三横三纵）
混合动力
整车技术