杨 琨，徐 彬，董德宝，樊海梅，熊金峰，彭 程

(金龙联合汽车工业(苏州)有限公司，江苏 苏州 215026)

新能源汽车中，氢燃料电池汽车被寄希望于成为未来最理想的清洁能源汽车[1]。由于燃料电池电力输入比较“软”的现实，常搭配动力电池或超级电容等储能机构，以对燃料电池供电进行“削峰减谷”。针对这种混合双动力源，需要匹配相应的能量控制策略，以保证两种能源设备均在高效区间运行，并延长寿命[2]。

本文利用Simulink软件对某电电混合动力客车建模，并实现能量控制策略的仿真验证，为提高整车动力性能及动力系统寿命提供一种快速验证方法[3]。

1 燃料电池电电混合能量控制策略

海格某10.5 m低入口城市客车搭载磷酸铁锂动力电池与氢燃料电池系统，采用“电-电”混合模式为整车提供动力。

1.1 氢燃料及动力电池性能特征

1) 氢燃料电池存在最佳工作效率区间：能量转化效率高、氢耗低、工作温度低(热损耗小)等。常见燃料电池功率(功率密度)、单电池电位、电流密度及电池效率曲线如图1所示。

图1 氢燃料电池电流密度-电位-电堆效率图

一般来说，0.5～0.8 V是单电池工作的高效区间，对应面电流密度为600～1 500 mA/cm2，面功率密度为300～1 100 mW/cm2。图1中包含理论和实际面电流密度-单电池电压曲线。其中理论曲线①忽略了低面电流密度区间(约300 mA/cm2以下)渗氢电流造成的效率损耗，直接从氢氧OCV进入极化阶段，极化电位成为电位损耗的主要项。一般在面电流密度≤300 mA/cm2时，渗氢损耗是能量损耗的主要形式；而在面电流密度>300 mA/cm2时，燃料电池内部损耗以极化、欧姆和浓差为主，渗氢损耗可以忽略不计。