·364 智能系统学报 第4卷 电的.在这种情况下，总是用蓄电池提供车所需功 表1镍氢电池规格表 率，燃料电池作为后备，燃料电池常工作在低功率 Table 1 Battery specifications 区，反而具有高的效率 电池参数 参数值 标称电压 1.2V 1驱动系统及其控制模式 比功率 200W·/kg 比能量 65-70W·h/kg 1.1驱动系统 能量密度 150W·h/kg 燃料电池混合动力车驱动系统结构和控制系统 内阻 40-802 如图1所示.该系统主要由氢质子膜燃料电池发动 安培小时效率 90% 机、直流/直流变换器、镍氢蓄电池组、驱动电机、传 1.2控制模式 动装置等组成.该车以燃料电池发动机为主要动力， 驱动系统中各部件都具有独立的部件控制器 以蓄电池为辅助动力.由于燃料电池和蓄电池2套 (如图1所示)，负责对各子部件的工作和调节控 独立驱动系统以并联方式连接，在不同的行驶工况 制，属于底层控制.整车控制器则对整个系统进行能 下，可具有多种工作模式：在汽车加速或爬坡等高功 量管理、功率分配及各部件的协调控制，属于上层控 率需求时，燃料电池和蓄电池同时提供功率；当车辆 制.在整车控制器与驱动系统之间还连接有一个能 量流控制器，属于协调控制层.能量流控制器的任务 下坡或减速时，蓄电池利用回收制动时的能量充电； 是综合来自上层控制器的总的功率需求命令和底层 在汽车以巡航速度行驶时，由燃料电池供电，多余电 控制器反馈的各部件信息，制定合理有效的功率分 量给蓄电池充电 配方案，送给部件控制器执行3. 燃料电池产生的电能是通过功率变换器驱动电 动机而转变为扭矩来得到的.通常将燃料处理与供 控制器 控制器 控制器 给单元、燃料电池组及其运行支持系统与附属设备、 燃料电池 DC-DC 驱动电机 功率控制器、变频调速器、电动机与减速器及相应的 发动机 变换器 轮 控制系统进行机电一体化集成，构成了质子交换膜 蓄电池 燃料电池发动机概念2].本文选用福特P2000车用 整车控制器 能量流 能量挖制策略 制器 信号流 75kW质子膜燃料电池发动机.蓄电池系统是选自 本田(Insight)车用6.5A·h、288V镍氢电池组.该 图1动力驱动及控制系统示意图 电池组由24个模块串接而成.表1是单体电池的具 Fig.1 Block diagram of the fuel cell HEV 体参数 0.0064☐ Rolling_Resisl Rolling_Resisl 9.8 Accel_Gravity Aceel Ggravily 1514 Vehicle_Mass Ychicle Mass Inel_Angle Lnrl Angle molor_mode molor_mode 2.18」 Aero_Drag_Coeff gen_mode gen_mode Acmn_Drag_Cooff Air_Densily Motor AC DC Pte re .2 Wheel_Inertia Inverter Air_Density 3264☐ sys efl Aheel lnedtia WheelRadins Controlgr .282 Wheel_Radius Vehicie_Speed Stark ef 日sgn+ 。urren urhan_speed_signal 图Signal月 合Signal 1 日Signal 1 Fnel Co City/Highway an_speed_signal2 Highway_Speed_Signal FCEngine 图2燃料电池混合车仿真模型 Fig.2 The fuel cell HEV simulation model