1、引言
隨著人類社會的工業化進展,能源大量消耗 及環境污染問題隨之產生。尤其對于汽車工業來 說,節能與環保已經成為當今發展的主題。作為 新能源汽車中的一種,零排放的燃料電池汽車已 引起各大跨國公司的廣泛關注。目前我國的燃料 電池汽車在整車集成方面與國外還存在著一定的 差距。

2、燃料電池動力系統構成特點

燃料電池汽車動力驅動系統采用燃料電池動 力系統,取消傳統的內燃機及驅動系統。燃料電 池動力系統主要由動力系統(燃料電池堆、動力蓄 電池)、輔助系統(空氣系統、氫氣系統、水系統)、 控制系統構成。主要包含如驅動電機、電堆、動力 蓄電池、增濕器、空氣壓縮機、氫瓶、氫輔、空濾、控 制單元等關鍵零部件。圖1為燃料電池動力系統 工作運行圖。

3、某品牌燃料電池動力轎車動力系 統總布置問題分析

目前國內燃料電池動力系統其零部件產品

一致性、通用性、可靠性、集成度等方面與傳統 轎車相比還存在著若干影響整車基本參數的問題。

3·1　國內外燃料電池汽車動力系統布置介紹

世界各國燃料電池動力系統發展的水平存 在著很大的差異。如通用公司的燃料電池動力 系統的集成度就較高。其在VOLT車上的應用 基本上可達到商業化運行程度。目前國內的燃 料電池動力系統集成度不高,系統零部件較分 散。因此其布置特點是分散式布置。表1 介紹 了國外品牌幾種燃料電池轎車動力系統的布置 方式。

3·2　某品牌燃料電池轎車動力系統總布置設計

鑒于該動力系統的特點,某品牌燃料電池轎 車采用分散布置的方式,儲氫系統布置在后備艙, 動力蓄電池布置在后座椅下方,輔助及驅動系統 布置在前艙及中央通道處。(見圖2)

3.3　載荷分布計算

整車質量參數的計算可以根據原車整車的參 數及燃料電池動力系統總成的參數,減除燃料電 池車沒有采用的主要總成或零部件。先計算各個 部分的參數,由動力系統總成質量坐標參數計算 所得,再利用力學原理進行質心、質量等的計算。 根據力矩平衡原理:

可計算得整備狀態質心坐標為:X=1 304. 4; Y=13. 2;Z=473。

整車軸荷計算:由公式軸荷F=M×(X/L)得 表2。

3·4　整車參數的影響

為了滿足轎車高速行駛及良好操穩的要求, 轎車的離地間隙很小,一般在120 mm左右。作為 燃料電池轎車其電堆布置在中央地板下方,即使 將中央地板上移或通過更改前后懸架支撐彈簧的 強度,使整車抬高,也會影響到整車的最小離地間 隙使整車的通過性受到很大的影響。

3·5　舒適性的影響

按照人機工程的經驗坐姿各角度參考值如表 3所示。電堆布置在中央地板下方,由此產生地板 的上移占用了后排乘員的腿部空間,造成乘員腿 部彎角較小,長時間乘坐會很容易產生疲勞感。 可見針對燃料電池轎車的電堆的布置較理想的布 置空間應考慮布置在發動機艙。