目前，中國正在運(yùn)行的諸多燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，并沒有對(duì)提供車輛動(dòng)力的所有組件進(jìn)行真正管理。所以，幾乎所有應(yīng)用燃料電池的廠家都遇到同樣的問題：

1）動(dòng)力系統(tǒng)無法精確地監(jiān)控和調(diào)節(jié)燃料電池的實(shí)時(shí)行為；

2）廠家無法精準(zhǔn)調(diào)配電堆及鋰電的綜合輸出，過度依賴鋰電針對(duì)上述問題，英飛騰提出的解決方案是：應(yīng)用自適應(yīng)系統(tǒng)到動(dòng)力系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的真正管理。本文來解構(gòu)一下自適應(yīng)系統(tǒng)為何能實(shí)現(xiàn)上述管理的。

所謂自適應(yīng)一般是指系統(tǒng)按照環(huán)境的變化調(diào)整其自身使得其行為在新的或者已經(jīng)改變了的環(huán)境下達(dá)到最好或者至少是容許的特性和功能。這種對(duì)環(huán)境變化具有適應(yīng)能力的控制系統(tǒng)稱為自適應(yīng)控制系統(tǒng)。

簡單來說，自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以定義為在沒有人的干預(yù)下，隨著運(yùn)行環(huán)境改變而自動(dòng)調(diào)節(jié)自身控制參數(shù)，以達(dá)到最優(yōu)控制的系統(tǒng)。

軟件建模、傳感器融合、輸入輸出的控制等等都是自適應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵。在這些技術(shù)基礎(chǔ)上，英飛騰首創(chuàng)飛行記錄儀，并進(jìn)一步開發(fā)了氫動(dòng)力平臺(tái)。并為了燃料電池開發(fā)了車用高功率轉(zhuǎn)換器。叉車用燃料電池則是其成熟產(chǎn)品。小編沿著這個(gè)技術(shù)思路，一步步解構(gòu)。

首先簡要解釋一下燃料電池的動(dòng)力系統(tǒng)。對(duì)于燃料電池汽車來說，用動(dòng)力控制系統(tǒng)來管理所有的組件和系統(tǒng)，是非常復(fù)雜的。而目前，中國正在運(yùn)行的許多燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，并沒有真正管理、控制或調(diào)節(jié)提供車輛動(dòng)力的所有組件，包括蓄電池系統(tǒng)。

在大多數(shù)情況下，動(dòng)力系統(tǒng)無法精確地監(jiān)控和調(diào)節(jié)燃料電池的實(shí)時(shí)行為，從而無法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)地、可靠地分配功率。

聽起來很簡單，可是當(dāng)將這一技術(shù)應(yīng)用在燃料電池系統(tǒng)中時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)：太復(fù)雜了hellip

上頁右圖展示的是燃料電池的工作原理：氫氣、氧氣進(jìn)到電堆里，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電和水。

上文提到的復(fù)雜性就是因?yàn)槿剂想姵氐男阅苁艿江h(huán)境因素的影響極大，而這些環(huán)境因素在車輛行駛的過程中是動(dòng)態(tài)的、持續(xù)變化的。

這種不斷變化的環(huán)境需要的不僅僅是基本的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)也通常定義了各個(gè)組件的連接。這就是燃料電池的自適應(yīng)系統(tǒng)。

Mr.LYNCH用自動(dòng)駕駛的例子來解釋燃料電池的自適應(yīng)系統(tǒng)。如上圖，自動(dòng)駕駛對(duì)自適應(yīng)控制有明顯的要求。在車輛行駛過程中，車內(nèi)乘客是可以體會(huì)到外部環(huán)境的變化的。傳感器、特種和攝像頭向核心智能傳感器處理中樞提供必要的輸入，從而為每種情況做出決策，并為子系統(tǒng)和組件（如制動(dòng)、加速和轉(zhuǎn)向)提供輸出控制。這和燃料電池內(nèi)部是非常相像的。另外，重要的一點(diǎn)是：系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的里程數(shù)越多，它就越智能。

就像車輛外部不斷變化的環(huán)境一樣，燃料電池也面臨著車輛內(nèi)部的動(dòng)態(tài)變化。

燃料電池自適應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的要求非常高，一個(gè)優(yōu)異的設(shè)計(jì)，需要眾多因素和核心競爭力。燃料電池需要空氣、氫氣、熱管理系統(tǒng)和電控系統(tǒng)。控制這些子系統(tǒng)以及功率轉(zhuǎn)換所需要的技能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一兩個(gè)人就能掌握的。

能夠設(shè)計(jì)出燃料電池自適應(yīng)系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)，一定要了解車輛及其對(duì)車輛的需求，這對(duì)控制的影響非常深遠(yuǎn)。

軟件建模對(duì)于傳感器處理和智能決策是非常關(guān)鍵的。這可以延長部件壽命并實(shí)現(xiàn)氫燃料的高效利用。

傳感器融合技術(shù)需要對(duì)所有動(dòng)力子系統(tǒng)有敏銳的了解。在許多情況下，需要加入傳感器融合技術(shù)來控制并幫助解決問題。

這里說的時(shí)間是恰當(dāng)設(shè)計(jì)所需要的時(shí)間、軟件編碼和建模的時(shí)間、在客戶車輛上的運(yùn)行時(shí)間以及實(shí)際使用中捕獲數(shù)據(jù)的時(shí)間。如果你的控制系統(tǒng)還不是按照自適應(yīng)系統(tǒng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的話，那你就要馬上開始了。

自適應(yīng)控制系統(tǒng)提供了非常顯著的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。燃料電池設(shè)計(jì)中最重要的創(chuàng)新之一就是英飛騰Infintium在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)飛行記錄儀。

英飛騰首創(chuàng)的飛行記錄儀，類似于特種業(yè)里的黑匣子。飛行記錄儀每秒記錄數(shù)百個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，以捕獲車輛在任何時(shí)間段的工作狀態(tài)，并由此反饋各個(gè)組件的性能。它可以以電影的方式進(jìn)行虛擬重放，而非片段性的相片。

其控制系統(tǒng)在客戶所在地已運(yùn)行了近3年，收集傳感器數(shù)據(jù)并提供給其建模軟件。在后臺(tái)對(duì)叉車或車輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，可以提供給客戶一些預(yù)防性的服務(wù)，從而提高產(chǎn)品的可靠性，最終客戶得到的就是叉車或者車輛的運(yùn)行里程有提升，核心零部件的壽命有所延長。

這家美國公司的核心團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了美國第一臺(tái)燃料電池大巴。基于對(duì)燃料電池系統(tǒng)15年的技術(shù)積累，以及對(duì)燃料電池技術(shù)、自適應(yīng)系統(tǒng)的充分理解和掌控，英飛騰架構(gòu)了獨(dú)特的氫動(dòng)力平臺(tái)。其特點(diǎn)就是：

兼容性強(qiáng)支持各種電堆（各種功率和不同供應(yīng)商）

在這個(gè)平臺(tái)中，高功率轉(zhuǎn)換器PowerConversionSystem（PCS,也就是俗稱的DCDC），是英飛騰專門為燃料電池設(shè)計(jì)開發(fā)的。

英飛騰的這款高科技的產(chǎn)品是基于SiC技術(shù)的車用高功率轉(zhuǎn)換器。

一個(gè)成功的設(shè)計(jì)是需要知道缺少什么或者需要什么的。經(jīng)過對(duì)全球范圍內(nèi)銷售的DCDC的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)目前絕大多數(shù)的DCDC并不是專門為燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)的。燃料電池用DCDC需要一些特定的性能以提高其運(yùn)行效率并延長壽命。

英飛騰的設(shè)計(jì)是為了燃料電池選擇了SiC技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在高溫下運(yùn)行，提高效率，減小尺寸和重量。

小編從英飛騰了解到，現(xiàn)在英飛騰正在進(jìn)行的一個(gè)項(xiàng)目是將其氫動(dòng)力平臺(tái)應(yīng)用在輕卡上50kW電堆+17度鋰電。這個(gè)項(xiàng)目在美國、中國緊鑼密鼓地同步組裝。接下來還會(huì)推出重卡。

中國氫能的發(fā)展，需要從技術(shù)源頭上充分解構(gòu)，know-how的問題解決之后，才會(huì)有量產(chǎn)的可能，才會(huì)降本，氫能才能普及開來。