1．目的及意义

伸缩臂式叉装车属于具有一定起重能力的运输机械，装有可伸缩的吊臂，其货叉或属具通常安装在吊臂上，能对货物进行吊装或叉装作业。伸缩臂式叉装车由于具有快速行走、原地转向、举升和搬运设备等诸多优点，因此被广泛应用在现代工业、农业和建筑业中。常见的伸缩臂叉装车仍属于传统的燃油车，其动力系统一般包括发动机，液力变矩器和变速器。伸缩臂叉装车属于工程车，体积大，工作范围广，采用的油箱容积比乘用车与普通客车大上不少，耗油量很高，相应的污染物排放量也高。作为工程车辆的叉装车的需求量以及保有量迅速增加，传统的内燃机叉装车只会加剧能源危机和环境污染的问题。另一方面，纯电动叉装车受到续使里程的限制且充电时间较长，而采用电机和内燃机混合驱动的混合动力叉装车也无法克服内燃机的缺陷。与传统内燃机汽车与纯电动汽车相比，燃料电池汽车因其零排放、电池转化效率高和整车燃油经济性良好等诸多优点，成为当前汽车领域的研究重点。燃料电池工作性能因负载变化而具有不稳定性，这将极大地影响燃料电池的效率和工作寿命，同时其工作时动态响应慢，输出性能差。叉车运行过程中需要不断进行制动和升降操作，要求能够将制动能量和下降势能进行回收利用。为克服以上不足，完善叉车的使用性能，需要在动力系统中加入具有调峰作用的蓄电池来配合燃料电池工作。

基于以上分析，本文以某伸缩臂式叉装车为原型，在不改变基本参数和功能目标的基础上，将其设计为燃料电池和蓄电池的混合动力汽车。以燃料电池和蓄电池代替发动机作为动力源，配合相应的驱动电机和电控系统，设计一种全新的动力系统，满足小型电动叉装车在各种工况下正常运行的驱动要求。设计燃料电池和蓄电池混合动力小型电动叉装车的意义，在于探索除传统燃油车与常规电动车以外的其他供能模式在工程车上运用的可能性，同时，也为解决目前在伸缩臂式叉装车上突出的节能与环保问题提供一种可行性方案。

国外著名叉车公司都在生产全系列的电动叉车，包括三支点和四支点平衡重式叉车、前移式叉车、拣选车、三向堆垛机和托盘搬运车等；并投入大量的人力、财力于电动叉车的研发，使之成为现代高新技术产品。国内在叉车特别是电动叉车领域起步较晚，技术落后，电动叉车保有量远远低于国外水平，但在企业和技术人员的不断努力下，国内电动叉车发展很快，有着广阔的发展前景。在过去的2018年，又有更多的企业宣布进入了新能源产业，例如潍柴动力宣布与全球氢燃料电池领军企业加拿大巴拉德动力系统有限公司合作，研发制造氢燃料电池动力系统产品，应用于叉车、客车和商用卡车的下一代燃料电池模组。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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1 设计的基本内容及目标

1）选择某款重量为3吨左右的小型内燃机叉装车，确定车型，用燃料电池和蓄电池的混合动力系统代替传统内燃机；

2）确定整车参数与各项性能指标，如最高车速、最大爬坡度、充电时间及续航里程等；

3）完成驱动电机的选型，电动叉装车一般配置有两个驱动电机，一个与行驶系统相连，另一个与举升系统（对于叉装车来说，主要是伸缩臂）相连；

4）完成燃料电池的选型与参数设计；

5）完成蓄电池的选型与参数设计；

6）设定燃料电池和蓄电池混合动力小型叉装车的仿真行驶工况，进行参数优化及仿真。