大陸集團(tuán)成功設(shè)計(jì)最優(yōu)燃料電池系統(tǒng)

據(jù)外媒報(bào)道，隨著人們對(duì)電動(dòng)移動(dòng)出行和電動(dòng)汽車（EV）的興趣日益高漲，確保電動(dòng)汽車的日常實(shí)用性變得越來(lái)越重要。在于法國(guó)里昂舉行的第32屆Electric Vehicle Symposium（EVS32，5月20日－5月22日）上，大陸集團(tuán)（Continental）動(dòng)力總成部門的專家展示了一系列實(shí)現(xiàn)更高效電動(dòng)移動(dòng)出行的創(chuàng)新技術(shù)。例如，系統(tǒng)級(jí)別的熱管理（Thermal Management）可讓汽車不論其周圍環(huán)境溫度如何，都能達(dá)到更長(zhǎng)的續(xù)航里程。而且，大陸還首次展示了一輛基于現(xiàn)有的中型電動(dòng)汽車打造的研究車。此外，大陸的燃料電池汽車解決方案可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途駕駛，特別適用于尺寸較大的汽車以及商用車。現(xiàn)在，大陸利用人工智能（AI）和群體智能原則設(shè)計(jì)出了最優(yōu)的燃料電池系統(tǒng)。電子產(chǎn)品，特別是小型電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力車，對(duì)更高能量密度的需求會(huì)增加，此類車輛要求將更高能量水平和更多功能集成至更小的包裝。此外，氮化鎵（GaN））等新型半導(dǎo)體材料非常有潛力，可實(shí)現(xiàn)高集成度的解決方案，例如可用于雙向車載充電器。

不論溫度如何，保證電動(dòng)汽車的續(xù)航里程

當(dāng)北半球冬季來(lái)臨之時(shí)，新電動(dòng)汽車車主會(huì)發(fā)現(xiàn)，在低于0℃的溫度下，汽車的剩余續(xù)航里程可能比溫度為20℃時(shí)少得多。從可用性的角度來(lái)看，將溫度造成的損失降到最低是很重要的，大陸就展示了應(yīng)對(duì)該挑戰(zhàn)的解決方案。

大陸集團(tuán)的熱管理研究車配備了專門研發(fā)的多端口冷卻劑流量控制閥（CFCV），冷卻劑泵以及最新研發(fā)的電熱換熱器（ETR）或智能加熱器。此類部件協(xié)同工作收集車輛產(chǎn)生的熱量和能量，再將熱量和能量運(yùn)輸至有需求的地方，如此一來(lái)，可以減少對(duì)電池的能量需求，從而增長(zhǎng)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。取決于電池等核心部件的溫度，熱流可根據(jù)需求靈活地重新定向。例如，當(dāng)溫度太低，電池?zé)o法接收到換熱器（再生制動(dòng)）的電能時(shí)，智能加熱器可加熱座艙或電池，為此，智能加熱器將把電能轉(zhuǎn)換成熱能，以滿足需求。

新半導(dǎo)體材料氮化鎵是一種非常具有潛力的解決方案，可實(shí)現(xiàn)更高的集成度

氮化鎵材料的導(dǎo)電和開關(guān)損耗都較低，因而是電力電子領(lǐng)域內(nèi)一項(xiàng)令人矚目的技術(shù)。例如，雙向氣冷車載充電器中的GaN可讓充電效率達(dá)95％，從而減少充電時(shí)間，增加整體能源效率，反過來(lái)也提升了電動(dòng)汽車的實(shí)用性。

人工智能技術(shù)加速燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)

燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，由兩個(gè)電化學(xué)電源（燃料電池和電池）組成，而且此類電源通過至少一個(gè)DC／DC連接器連到逆變器和電機(jī)上。為了最大限度地實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)的效率，需要找到最佳的運(yùn)行策略，以在燃料電池和電池之間進(jìn)行最佳的功率分配。大陸動(dòng)力總成部門正采用AI和龐特里雅金最小值原理（Pontryagin＇s Minimum Principle，PMP）優(yōu)化算法，為已知的駕駛循環(huán)計(jì)算出最優(yōu)的燃料電池系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過利用其AI和群體智能技術(shù)，大陸的燃料電池專家發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用了智能控制原理，將電池－DC／DC鏈路中的能量損耗降低了約3．5％。

作者余秋云