新能源汽车控制系统之 燃料电池技术—Overview
话题背景
最近与同学聚会，忽然聊起这个话题，其中有一位同学是从事这个行业，说起了这个行业的前世今生，鄙人忽然对此也有点小小的感兴趣与激动，因此利用业余时间查阅资料以及自己之前的一些积累，撰写小文一篇，望大家感兴趣。
燃料电池原理
燃料电池以前在上学时候 叫做 燃料电池发动机 ，系统的研究隶属于汽车学院的热能与动力工程，属于热力学与电化学的范畴。其原理如下总结：
系统定义：
- 输入：氢气，氧气
- 输出：电量，水，热量
系统组成：
- 氢气供给系统（含有氮气供给系统）
- 空气供给系统
- 冷却系统
- 电量管理系统
- 报警系统
- 动力输出系统
电量输出给DC-DC Converter, 及其备用电池，对其进行充电，充电有低压部分，及高压部分，根据系统架构而定义，然后直接驱动电机进行动力输出。由于系统急加速，急减速的需要，有时候在系统中会包含一个超级电容。用于电机系统急加速急减速的需要。
系统形象化解释：
根据发动机原理，对其系统进行形象化解释，空气供给系统与内燃机中的空气系统基本类似，也有一个增压器进行系统空气的增压，不过是电增压，内燃机为废气增压，氢气供给系统类型与燃油系统，进行燃料的供给，其实最为相近的为天然气发动机。其中的氮气供给系统类似于柴油机SCR的压缩空气的作用，由于氢气的爆燃特性，当燃料电池不工作时候，系统的管路里面需要氮气进行供给，进行扫气的操作。冷却系统与发动机的冷却系统也大致一致，没有特别大的差距，发动机一部分的冷却风扇为发动机曲轴带动，而燃料电池都为电池驱动电力风扇。报警系统是由于氢气的危险性，而设计的，用于监测各个阀门以及传感器的工作是否正常，类似于船用发动机的安保系统，此形象化的描述，为了大家能够更好的理解，细节请参考下图：
燃料电池控制系统解析
- 控制系统输入：氢气高压端压力传感器，氢气进端压力传感器，氢气进端湿度传感器，氢气进端流量传感器，反应堆温度传感器，氢气传感器，空气流量计，水流量计，电流传感器，电压传感器，电导率传感器。
- 控制系统输出：氢气电磁阀，氮气电磁阀，尾气电磁阀，负载开关，冷却水泵，冷却风扇，空气压缩机。
- 闭环控制: 冷却风扇，水泵与反应堆温度，空气流量计与空气压缩机，输出电压，电流与氢气进气阀，空气进气阀。
- 控制系统通讯：通讯与正常的车辆控制系统类似，均为CAN信号的传输。
整个控制系统与发动机类似，一个能量环控制，一个热管理环的控制，唯独没有内燃机中的废气环的控制。能量环为控制气体的进入与反应，热管理环为控制热量，使燃料电池更好的反应。除此之外还包含一些电池的控制，电机的控制，DCDC的控制，这些控制与电动车类似，在此就不作描述！
燃料电池行业现状
燃料电池行业由于年初克强同学的一份报告，一下子把这个行业推向风口，在年初总理报告中的新能源部分提到燃料电池也属于新能源，所以在锂电池补贴大幅度退步的时候，燃料电池的补贴大幅度提升，一辆一般的小货运车辆，一辆可以补助高达100万之多。众厂家为了拿到这份补贴，大幅度提升燃料电池的研发与生产力度，代表性企业重塑科技，上海燃料电池有限公司，雪人股份，亿华通，巴拉德（加拿大）等等，关心的筒子们可以在股市中搜索燃料电池，看看他们的股票今年涨了多少，哈哈哈哈！虽然现在这些东西特别火，但是，燃料电池有着自身的局限性，成本不是一般的高！加氢设施不完整等等。这些问题，都等着那些有志青年去解决了！ 对于此类行业，请谨记 “风口有风险，入市需谨慎”!
本文中的图片来源网络，在此对此作者深表谢意！感觉写的不错，点赞加关注哦！哈哈哈！
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