氢燃料电池重卡热管理系统能效优化与仿真验证
崔子健

济南大学，山东济南，250022；

摘要：重型卡车工况下，质子交换膜燃料电池电堆产热量可占额定功率的40%～60%。传统单一回路冷却架构因无法同时满足电堆高温散热与电机电控低温控温的双重需求，致使系统寄生功耗偏高、余热散失严重。为此，本文以某49吨级氢燃料电池重卡为对象，提出一种集成热管理架构，即“高温-低温双回路解耦+余热梯级回收”，并构建了基于模型预测控制（MPC）的温度自适应调节策略，通过板式换热器将电堆废热引入驾驶舱暖风与动力电池预热支路。依托AMESim平台，搭建了包含电堆电化学模型、散热器传热模型及整车行驶阻力模型的联合仿真系统，并在中国重型商用车瞬态工况（CHTC-HT）下完成了能效量化评估。仿真结果显示，优化后的热管理系统综合能效系数提升了18.7%，电堆温度波动被控制在±2.3℃以内，冷却泵功耗占比降低了4.1个百分点。该方案在降低寄生损耗与提高余热利用率方面的工程可行性得到验证。

关键词：氢燃料电池重卡；热管理系统；能效优化；AMESim仿真

参考文献

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