
基于燃料電池汽車的特性,在低溫環境下燃料電池汽車的防凍性能是十分重要的一個指標,防止燃料電池電堆內的水結冰影響啟動甚至損傷電堆;在某些特殊的用戶使用場景中,環境溫度的大范圍變化會造成電堆內部結冰,例如:
特嗨氫能檢測致力于研究國際先進燃料電池標桿車的各項性能,依托豐富的車輛資源,對燃料電池汽車應用過程中的痛點問題制定測試方案,挖掘優秀產品的設計理念和控制策略。
測試目的:模擬車輛在溫度較高的環境下完成常溫停機后,當環境溫度驟降至低溫,車輛的相關系統是否會被激活執行冷關機吹掃燃料電池內的水分,避免結冰,保護電堆。
測試方案:
1.在室外低溫環境下,將車輛熱機后停放至暖庫中(室內溫度20℃)
車輛熱機后有利于各個系統快速升溫,將車輛停放在室內浸機12H以上,使車輛關機時進入“常溫關機”模式(根據關機吹掃時間判定),為確保電堆內產生足夠的水,在車輛關機前至少怠速運行30min。
2.將車輛移動到室外低溫環境(6℃),在夜間持續降溫
連接設備監控車輛狀態,正常鎖閉車輛(車輛電源狀態為off)。
3.使用設備保持監控,隨著環境溫度的持續下降,直至車輛被喚醒啟動,開始采集數據。
測試結果:
1.在車輛靜置停放33403s后,動力電池輸出電流,同時動力電池電壓升至310V整個喚醒過程持續了165s
根據相關資料中披露的信息,“當車輛點火開關關閉停放時,ECU檢測到FC系統部件溫度低于0℃時,將運行空壓機、氫泵、冷卻水泵、排氣排水閥,時間最長為180秒,將FC系統內的水分排干”,結合測試結果,本次測試成功喚醒了車輛執行吹掃流程。
2.在冷卻液溫度降至接近0℃時,喚醒車輛
其中散熱器出口溫度比冷卻液電堆出口溫度低,MIRAIⅡ燃料電池系統冷卻液回路上有4個溫度傳感器(電堆出口、散熱器出口、PTC出口、PTC入口),當其中任何一個溫度降至接近0℃時,都會使車輛激活自動喚醒功能。
3.喚醒后空壓機開始運行
數據顯示,在車輛喚醒后進行了3個階段的吹掃,分別是管路-電堆-管路,且每個階段的空氣流量都不同,其中電堆內的吹掃時間最長,占比77%,吹掃完電堆后對管路進行了一個簡短且較低流量的吹掃。
整個喚醒過程動力電池SOC由50.5%消耗至41.5%,共消耗了9%的動力電池能量,燃料電池系統啟動,但未輸出功率。
根據豐田相關資料描述:“MIRAI的自動喚醒存在兩個閾值4℃和-10℃”,特嗨目前已針對該項目開展了多次測試,最終測試結果分析中,將在近期完成。
4.不同于常規上電狀態,在自動喚醒狀態下,車輛的部分信號處于未激活狀態。以下是本次測試所有激活的信號清單,特嗨邀您一起對本次測試進行深入研究:
特嗨氫能檢測致力于推動中國燃料電池汽車產業發展,自2018年6月運營以來,面向國際先進燃料電池標桿車開展了系列深度解析工作。目前,特嗨已完成日系、韓系等多款國際先進燃料電池乘用車的對標分析工作,積累了大量數據經驗。