2017年7月19日,由中國電動汽車百人會舉辦的2017年第四屆“電動汽車熱點問題研討會”在湖南省株洲市舉行。本期主題聚焦“新能源汽車的電力電子技術”,清華大學李建秋教授對燃料電池系統中的電力電子問題進行了詳細解讀。李建秋認為,燃料電池發動機的研發需要一支綜合團隊,包括傳統電化學、燃料電池材料、傳熱傳質等學科;
在電力電子方面,DC/DC(直流斬波器)、空氣壓縮機電機和控制器、氫氣再循環泵電機和控制器在燃料電池的控制中起著非常重要的作用。
化學能轉化為電能后,仍然離不開電子控制系統。
燃料電池系統,簡稱燃料電池發動機,是一種將化學能轉化為電能的裝置,包括傳熱傳質、氣流、水和熱交換等。當涉及到電力驅動時,需要與包括DC/DC在內的電氣控制系統合作。因此,要制造燃料電池發動機,我們必須整合電化學、傳統發動機和動力電子三個學科的團隊。國內外燃料電池汽車的發展現狀
燃料電池堆技術是核心部分,金屬雙極板堆由于其高能量密度而適用于乘用車。然而,碳板堆的體積和重量相對較大,雖然能量密度較低,但耐用性非常好,因此是商用車的最佳選擇。
目前,包括豐田、通用、日產和梅賽德斯-奔馳在內的公司都推出了燃料電池乘用車。通用汽車的技術相對陳舊,仍保持在2008年的水平,其他技術正在逐年改進。續航里程可達500-600公里,可以與傳統燃油車并駕齊驅。
美國、德國和日本都引進了燃料電池公交車,功率約為120-200千瓦。以鋰電池作為儲能裝置,續航里程可達300公里,平均耐用性可達1萬輛,價格約為100萬美元。美國的尼古拉一號和日本的豐田也在開發卡車。在中國,中國科學院對燃料電池的研究已有十多年,現階段已建成年產2000臺燃料電池發動機的批量生產線。李建秋預計將在2020年示范小批量生產約1萬臺,到2025年達到數萬至10萬臺的年產量。燃料電池電力電子技術的三大難點
燃料電池專用的功率模塊是最關鍵的部分,DC/DC作為燃料電池控制的重要執行器,不僅完成功率轉換,還控制燃料電池的耐久性,即控制燃料電池電源電壓。此外,DC/DC還參與了燃料電池交流阻抗的識別,并通過產生高頻擾動信號來幫助控制系統識別電池堆中的含水量。與普通DC/DC相比,企業開發燃料電池的DC/DC仍然很困難。
為了提高燃料電池的功率密度,有必要對其空氣進行加壓。傳統的內燃機可以通過廢氣進行渦輪增壓,但燃料電池發動機的廢氣能量很低,因此必須使用高速電機來驅動這種空氣壓縮機,因此空氣壓縮機電機的控制器非常重要。目前,中國科學院正在與英飛凌和精錦電氣合作,將高速電機和空氣壓縮機打造成一個集成系統。
除了DC/DC和空氣壓縮機電機的控制外,氫氣再循環泵和控制器也是一個難點。氫氣再循環泵具有嚴格的防爆要求和高轉速。如何在保證電機高速的同時滿足防爆要求,成為企業面臨的另一個難題。2017年7月19日,第四屆“電動汽車熱點問題研討會……
2017年中國電動汽車百人會在湖南省株洲市舉行。本期主題為“新能源汽車動力電子技術””,清華大學李建秋教授對燃料電池系統中的電力電子問題進行了詳細解讀。李建秋認為,燃料電池發動機的研發需要一支綜合團隊,包括傳統電化學、燃料電池材料、傳熱傳質等學科;
在電力電子方面,DC/DC(直流斬波器)、空氣壓縮機電機和控制器、氫氣再循環泵電機和控制器在燃料電池的控制中起著非常重要的作用。
化學能轉化為電能后,仍然離不開電子控制系統。
燃料電池系統,簡稱燃料電池發動機,是一種將化學能轉化為電能的裝置,包括傳熱傳質、氣流、水和熱交換等。當涉及到電力驅動時,需要與包括DC/DC在內的電氣控制系統合作。因此,要制造燃料電池發動機,我們必須整合電化學、傳統發動機和動力電子三個學科的團隊。國內外燃料電池汽車的發展現狀
燃料電池堆技術是核心部分,金屬雙極板堆由于其高能量密度而適用于乘用車。然而,碳板堆的體積和重量相對較大,雖然能量密度較低,但耐用性非常好,因此是商用車的最佳選擇。
目前,包括豐田、通用、日產和梅賽德斯-奔馳在內的公司都推出了燃料電池乘用車。通用汽車的技術相對陳舊,仍保持在2008年的水平,其他技術正在逐年改進。續航里程可達500-600公里,可以與傳統燃油車并駕齊驅。
美國、德國和日本都引進了燃料電池公交車,功率約為120-200千瓦。以鋰電池作為儲能裝置,續航里程可達300公里,平均耐用性可達1萬輛,價格約為100萬美元。美國的尼古拉一號和日本的豐田也在開發卡車。在中國,中國科學院對燃料電池的研究已有十多年,現階段已建成年產2000臺燃料電池發動機的批量生產線。李建秋預計將在2020年示范小批量生產約1萬臺,到2025年達到數萬至10萬臺的年產量。燃料電池電力電子技術的三大難點
燃料電池專用的功率模塊是最關鍵的部分,DC/DC作為燃料電池控制的重要執行器,不僅完成功率轉換,還控制燃料電池的耐久性,即控制燃料電池電源電壓。此外,DC/DC還參與了燃料電池交流阻抗的識別,并通過產生高頻擾動信號來幫助控制系統識別電池堆中的含水量。與普通DC/DC相比,企業開發燃料電池的DC/DC仍然很困難。
為了提高燃料電池的功率密度,有必要對其空氣進行加壓。傳統的內燃機可以通過廢氣進行渦輪增壓,但燃料電池發動機的廢氣能量很低,因此必須使用高速電機來驅動這種空氣壓縮機,因此空氣壓縮機電機的控制器非常重要。目前,中國科學院正在與英飛凌和精錦電氣合作,將高速電機和空氣壓縮機打造成一個集成系統。
除了DC/DC和空氣壓縮機電機的控制外,氫氣再循環泵和控制器也是一個難點。氫氣再循環泵具有嚴格的防爆要求和高轉速。如何在保證電機高速的同時滿足防爆要求,成為企業面臨的另一個難題。
夏日,微涼。又到了一年一度車市“半年考”曬成績單的時刻,有人歡喜有人愁。受補貼退坡影響,2017年新能源汽車市場增速明顯放緩。
1900/1/1 0:00:007月17日,工信部發布《道路機動車輛生產企業及產品公告》(第298批)的車輛新產品公示。
1900/1/1 0:00:007月17日,工業和信息化部在官方網站公示了申報第298批《道路機動車輛生產企業及產品公告》(以下簡稱《公告》)新產品,
1900/1/1 0:00:00“炎炎夏日伴隨高溫的酷暑,熱辣的天氣擾亂了我們心中的情緒,不管這樣的天氣還會不會繼續,反正722比亞迪歡樂嘉年華一定得去。
1900/1/1 0:00:007月19日,北京市科委發布《北京市推廣應用新能源商用車管理辦法》,辦法規定,北京市級補助金額按照中央補助的50執行,商用車補助政策執行按量累計退坡機制。
1900/1/1 0:00:002017年7月19日,中國電動汽車百人會舉辦的2017年第四期“電動汽車熱點問題研討會”在湖南省株洲市召開,本期主題聚焦“新能源汽車電力電子技術”。
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