电动汽车燃料电池增程器的系统集成设计
,可以实现该总成快速更换,同时缩短增程器在车上的安装时间。
经过综合比对和考虑,本实例中的电动微型车在空间允许的条件下,优先考虑第3 种布置方案。在本实例中,经过细分,可以把燃料电池增程器分为3 个模块,其中包括氢气系统子模块、燃料电池系统及其管理系统子模块、电源系统及其管理系统子模块3 部分(见图2) 。
其中氢气系统子模块和燃料电池系统及其控制系统子模块最后通过快速卡扣和辅助定位机构集成到电源变换系统及稳压系统子模块的支架上,从而构成整个燃料电池增程器总成(见图3) 。
3.4 增程器各子模块数模
3.4.1 氢气系统子模块数模
整个氢气系统单独布置,放在增程器总成的最后,同时,该系统可以实现快速更换,当氢气用完时,可以实现加氢,或者更换氢气系统。同时该模块留有与燃料电池系统及其控制系统子模块的接插件,可以实现管路系统的快速接换(见图4) 。
3.4. 2 燃料电池系统及其控制系统子模块
燃料电池系统及其管理系统子模块把燃料电池和与其配合工作的相关子部件集成在一起,可以实现一个小的系统功能,同时在出现问题时,也可单独从增程器总成中取出,进行维修。该系统留有与氢气系统子模块数模和电源变换系统及稳压系统子模块的快速接插件和快速接头,可以实现电路和气路的快速连接和通断,可以在很短的时间内即可把整个系统组装完毕(见图5) 。
3.4.3 电源变换系统及稳压系统子模块
电源变换系统及稳压系统子模块把大的直流变换器和小的直流变换器和继电器等电器元件集成一起,作为一个整体子模块,该模块也留有快速接插件,同时也留有与整车连接的接插件,可以把燃料电池发出的电变换成车辆可以使用的电。实现3 个子模块的无缝连接和快速连接(见图6) 。
3 个子模块的组合组成了燃料电池增程器总成,该总成可以实现快速更换,当行驶里程小于55 km时,可以把增程器总成拔掉,这样也可以减少整车的载荷,有利于电池的续驶里程。当行驶里程大于55 km 时,即可把燃料电池增程器安装上。安装时,由于是采用多种快速接头及接插件,不需要太长的时间。
4 结语
文中介绍了增程器这个比较新颖的概念,并详细说明带增程器的纯电动汽车中燃料电池增程器的系统集成方案,最后辅以实例,希望能在后期的电动汽车增加续驶里程以及增程器的布置集成方面起到抛砖引玉的作用,并能为以后电动汽车增程器的量产奠定一定的基础。
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