1.3 燃料電池系統

燃料電池是電化學發生裝置，和鋰離子電池等儲能裝置不同，需要外部子系統提供反應物來維持電化學反應。為此，除了燃料電池本體之外，還需要外圍輔助部件（balance of plant，BOP）。因而，燃料電池系統主要包括以下部分：燃料電池堆、空氣供給子系統、氫氣供給子系統、熱管理子系統、電力電子系統等，典型拓撲如圖1-3所示。其中，氫氣供給子系統負責為燃料電池陽極提供反應所需的氫氣；空氣供給子系統按過量系數要求為燃料電池提供足夠的高壓空氣；熱管理子系統則將燃料電池工作溫度控制在合理范圍內；電力電子系統中DC/DC變換器將燃料電池輸出直流電壓調節至動力系統所需的電壓水平后進行輸出，使得燃料電池輸出功率滿足整車需求功率，并保證燃料電池工作在相對平穩的工作區間內。為了實現各子模塊的即時控制和配合，燃料電池控制系統中會集成相應的子系統控制策略，通過實時合理地調整氫氣供給、空氣供給、溫度，保證燃料電池高效運行。燃料電池系統主要集成部件和功能任務見表1-2。

圖1-3 燃料電池系統拓撲圖

表1-2 燃料電池各子系統模塊主要集成部件以及功能任務

（續）