WO2004002772A1 - 電気自動車の電源システム - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a power supply system for an electric vehicle, and more particularly to a power supply system for an electric vehicle including a secondary battery and a power generation type power supply (fuel cell).
  • a power supply system for an electric vehicle including a secondary battery and a power generation type power supply (fuel cell).
  • This conventional hybrid system is based on the running of the vehicle, and the power generation capacity of the power generator is set to be larger than the average power consumption of the electric vehicle during running, and the secondary battery is used as a power damper.
  • the power generation capacity of the power generation type power supply was set to be higher than the average power consumption during driving of the vehicle. Had become expensive.
  • the weight of the power generation type power supply in the vehicle body weight is increased, and as a result, the vehicle body weight is increased.
  • the present invention regards the storage capacity of the secondary battery as the main power source of the power supply system, and compensates for the shortage of charging of the secondary battery by the power generation type power supply during driving, thereby increasing the vehicle usable time.
  • Active use of non-traveling time such as when stopped or parked, that accounts for the majority of the total time, as a rechargeable battery charging period, increases the amount of power generated by the power supply as a whole, thereby reducing the size of the power-generating power supply. It is an object of the present invention to provide a power supply system for an electric vehicle, which can be used for electric vehicles.
  • a power generation capacity of the power generation type power supply is set to be smaller than an assumed average power consumption of the vehicle, and the vehicle is attached to the power supply system.
  • the charging control device includes a detection unit configured to detect a discharge state of the secondary battery, the vehicle is energized, and When the discharge rate of the secondary battery is equal to or higher than a predetermined value at the time of non-traveling such as when stopping or parking, the charge control device uses the power-generating power source until the secondary battery reaches a certain charge state. It is characterized by charging a secondary battery.
  • the discharge rate of the secondary battery is not recovered by the charging of the secondary battery by the power generation type power supply, and the discharge rate of the secondary battery is reduced.
  • the flow rate of power supplied to the driving motor of the vehicle is limited so as to be smaller than the power generation amount of the power generation type power supply.
  • the charge control device includes a charge control switch, and the secondary battery remains constant even after the main switch of the vehicle is turned off.
  • the rechargeable battery is charged by the power-generating power source until the charge amount is reached or the charge control switch is turned off.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply system of an electric vehicle showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the operation of the power supply system for an electric vehicle of the present invention, particularly when the vehicle is not traveling.
  • FIG. 3 is an operational flowchart of the electric vehicle power supply system of the present invention when the primary battery is heavily loaded. It is a flowchart.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply system of an electric vehicle showing an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a hydrogen tank that supplies fuel to a fuel cell 2.
  • Reference numeral 3 denotes a rechargeable rechargeable battery, for example.
  • the positive output line 2 1 of the fuel cell 2 is connected to the positive terminal 3 1 of the secondary battery 3, and the positive terminal 3 1 is connected to the power line 4 1 by the power line 4 1. Evening 5a, 5b are connected.
  • the negative output line 22 of the fuel cell 2 is connected to the negative terminal 3 of the secondary battery 3, and the negative terminal 32 is connected to the inverters 5 a and 5 b by the power line 42.
  • a generator driven by a natural gas engine may be used instead of the fuel cell 2, for example, a generator driven by a natural gas engine may be used.
  • Reference numerals 6a and 6b denote three-phase driving motors, the outputs of which are transmitted to the driving wheels 7a and 7b directly or via a power transmission mechanism.
  • 43a and 43b are three-phase power lines from the inverters 5a and 5b to the driving motors 6a and 6b.
  • Reference numeral 8 denotes a charge control device, which receives an output signal of a discharge detection device 9 for detecting a discharge rate of the next battery 3 via a signal line 91.
  • the discharge detection device 9 has, for example, reference values of a discharge rate of 20% and 80%, and when the discharge rate of the secondary battery 3 becomes 10% or more and 80% or more, the discharge rate 20% signal and A discharge rate 80% signal is output to the charge control device 8.
  • the charge control device 8 When receiving the discharge rate 20 0 signal from the discharge detection device 9, the charge control device 8 outputs a power generation signal to the signal line 81 to operate the fuel cell 2. Thereafter, when the discharge rate of the secondary battery 3 recovers to 20% or less by the operation of the fuel cell 2, the power generation of the fuel cell 2 is stopped.
  • Reference numeral 100 denotes a power supply line for the charge control device
  • the charge control device 8 includes a main switch (key switch) 110 of the vehicle and a charge control switch (contact holding switch) 120 arranged in parallel. Connected to the power line 100 through the power line. And charge control When the key switch 110 is turned on, the switch 120 turns on and keeps on even after the key switch 110 is turned off. Until 10 is turned off, the charging control device 8 continues to operate.
  • the charging control device 8 determines whether the vehicle is running or stopped based on a signal from the rotation sensor 10 that detects the rotation of the drive motors 6a and 6b, and keeps the vehicle stopped. In this case, the power generation of the fuel cell 2 may be stopped a predetermined time after the stop of the car.
  • FIG. 1 shows that the rotation sensor 10 is connected only to the driving motor 6b, it may be connected to the driving motor 6a. Also, it may be connected only to the drive motor 6a.
  • the present embodiment shows a fuel cell using hydrogen as fuel, it is also possible to use methanol as fuel and supply hydrogen extracted from methanol by a reformer to the fuel cell 2.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the power supply system for an electric vehicle of the present invention, particularly when the vehicle is not running.
  • step S1 the power supply system of the present invention is driven (initialized) (step S1).
  • the power generation capacity of the power generation type power supply (for example, fuel cell) is set to be smaller than the assumed average power consumption of the electric vehicle (hereinafter referred to as “vehicle”).
  • Step S3 it is checked whether the main switch (key switch) of the vehicle is ⁇ N or not.
  • Step S4 If the key switch is OFF, check whether the charge control switch is ON (Step S4)
  • step S5 it is checked whether or not the vehicle is in a non-running state, such as when the vehicle is temporarily stopped or parked (step S5).
  • step S6 it is checked whether or not the discharge rate of the secondary battery is equal to or higher than a predetermined value. (7) Next, when the discharge rate of the secondary battery is equal to or higher than the predetermined value in step S6, the secondary battery is charged from the power generation type power supply (step S7).
  • Step S8 it is checked whether or not the discharge rate of the secondary battery has fallen below a predetermined value by the charging in step S7.
  • step S9 When the discharge rate of the secondary battery becomes equal to or less than the predetermined value due to the charging in step S7, the charging is stopped (step S9).
  • the power generation capacity of the power generation type power supply is set to be smaller than the assumed average power consumption of the electric vehicle, so that the power generation type power supply can be reduced in size and weight, and the power shortage can be reduced. This can be satisfied by charging the rechargeable battery from the power-generating power source not only when the vehicle is driving but also when the vehicle is not running, such as when the vehicle is stopped or parked.
  • FIG. 3 is a chart showing the operation of the power supply system for an electric vehicle according to the present invention when the primary battery is heavily loaded.
  • step S11 It is checked whether the discharge rate of the secondary battery is 80% or more even when the primary battery is charged by the power generation type power supply (step S11).
  • step S11 If YES in step S11, the maximum power control signal is output in the evening by the charging control device (step S12).
  • step S 13 limit the amount of power supplied to the drive motor of the vehicle to be smaller than the amount of power generated by the power generator. That is, the load of the secondary battery is set to zero (step S 13) 0
  • the discharge of the secondary battery 3 progresses due to the continuous running of the vehicle, and when the discharge rate reaches 80% or more, the secondary battery 3 may be worn out.
  • the control device 8 controls the maximum power supply to the inverters 5a and 5b via the signal lines 82a and 82b and to the drive modules 6a and 6b below the output of the fuel cell 2 A maximum power control signal is output to limit the maximum drive power of the drive modules 6a and 6b.
  • the discharge rate can be recovered by setting the load on the secondary battery to zero.
  • the power generation type power supply can be made smaller and smaller. Can be changed. Therefore, the weight and cost of the vehicle can be reduced.
  • the present invention is capable of devising charging of a secondary battery and reducing the size of a power generation type power supply for the charging, and is particularly suitable as a natural power supply system for an electric vehicle that is gentle on nature.

Abstract

2次電池の蓄電容量を電源システムの主要電源として位置付けると共に、車両の使用可能時間の大半を占める停止時や駐車時などの非走行時を2次電池の充電期間として活用することにより、電源全体としての発電量を増加させ、それによって、発電式電源の小型化を図ることができる電気自動車の電源システムを提供する。2次電池(3)と発電式電源(2)とを備えた電気自動車の電源システムにおいて、前記発電式電源(2)の発電容量が車両の想定平均消費電力よりも小さくなるように設定すると共に、前記車両が付勢され、かつ車両の停止時や駐車時等の非走行時に前記発電式電源(2)により前記2次電池(3)を充電する充電制御装置(8)を具備する。

Description

技術分野
本発明は、 電気自動車の電源システムに係り、 特に、 2次電池と発電式電源 (燃料電池） を備えた電気自動車の電源システムに関するものである。 明
背景技術
従来の電気自動車の電源システムとし田ては、 走行距離をのばすため、 2次電池 とエンジン発電機あるいは燃料電池との組み合わせによるハイプリッド ·システ ムが開発されている。
し力、し、 この従来のハイプリッド ·システムは、 自動車の走行中を基準にして おり、 発電式電源の発電能力を電気自動車の走行時平均消費電力より大きく設定 し、 2次電池を電力のダンパーとして機能させていた。
発明の開示
しかしながら、上記したように、従来のシステムでは、 発電式電源の発電能力 を自動車の走行時平均消費電力以上に設定していたため、 発電式電源が大型化し、 容量を大きくする必要性から電気自動車が高価になっていた。 また、 車体重量に 占める発電式電源の重量が大きくなり、結果としで車体重量を増加させるという 欠点があった。
本発明は、 上記状況に鑑みて、 2次電池の蓄電容量を電源システムの主要電源 として位置付け、 走行時における発電式電源による 2次電池への充電の不足を補 うものとして、 車両使用可能時間の大半を占める停車時や駐車時などの非走行時 間を 2次電池の充電期間として積極的に活用することにより、電源全体としての 発電量を増加させ、 それによつて、 発電式電源の小型化を図ることができる電気 自動車の電源システムを提供することを目的とする。
本発明によれば、 上記目的を達成するために、 〔 1〕 2次電池と発電式電源とを備えた電気自動車の電源システムにおいて、 前記発電式電源の発電容量が車両の想定平均消費電力よりも小さくなるように設 定すると共に、前記車両が付勢され、 かつ前記車両の停止時や駐車時などの非走 行時に前記発電式電源により前記 2次電池を充電する充電制御装置を具備するこ とを特徴とする。
〔 2〕 上記 〔 1〕 記載の電気自動車の電源システムにおいて、 前記発電式電源 が燃料電池であることを特徴とする。
〔 3〕 上記 〔 1〕 又は 〔 2〕 記載の電気自動車の電源システムにおいて、前記 充電制御装置は前記 次電池の放電状態を検知する検知手段を備え、前記車両が 付勢され、 かつ前記車両の停止時や駐車時などの非走行時に前記 2次電池の放電 率が所定値以上である場合に、 前記充電制御装置により前記 2次電池が一定の充 電状態になるまで前記発電式電源により前記 2次電池を充電することを特徴とす る。
〔4〕 上記 〔3〕 記載の電気自動車の電源システムにおいて、前記 2次電池の 放電率が、前記発電式電源による前記 2次電池の充電によっても回復せず、前記 2次電池の放電率が所定値以上である場合には、前記車両の駆動用モータへの供 給電流量を前記発電式電源の発電量より小さくなるように制限することを特徴と する。
〔 5〕 上記 〔 1〕 又は 〔 2〕 記載の電気自動車の電源システムにおいて、前記 充電制御装置は充電制御スィツチを備え、前記車両のメインスィツチをオフにし た後も、前記 2次電池が一定の充電量になるか又は前記充電制御スィツチをオフ にするまで、 前記発電式電源により前記 2次電池を充電するようにしたことを特 徴とする。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施例を示す電気自動車の電源システムの構成図である。 第 図は、 本発明の電気自動車の電源システムの特に非走行時の動作を示すフ ローチャートである。 第 3図は、 本発明の電気自動車の電源システムの 1次電池の重負荷時の動作フ フローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
第 1図は本発明の実施例を示す電気自動車の電源システムの構成図である。 この図において、 1は燃料電池 2に燃料を供給する水素タンクである。 3は例 えばリチュームィオンの 2次電池であり、 燃料電池 2のプラス出力線 2 1は 2次 電池 3のプラス端子 3 1に接続され、 そのプラス端子 3 1は動力線 4 1によりィ ンバ一夕 5 a , 5 bに接続されている。
また、 燃料電池 2のマイナス出力線 2 2は 2次電池 3のマイナス端子 3 に接 続され、 そのマイナス端子 3 2は動力線 4 2によりインバータ 5 a , 5 bに接続 されている。
なお、 燃料電池 2に代えて、 例えば天然ガスエンジンにより駆動される発電機 を用いてもよい。
6 a , 6 bは三相の駆動用モ一夕であり、 その出力は直接、 あるいは動力伝達 機構を介して駆動輪 7 a， 7 bに伝達される。 4 3 a， 4 3 bはインバー夕 5 a , 5 bから駆動用モ一タ 6 a , 6 bへの三相動力線である。
8は充電制御装置であり、 次電池 3の放電率を検出する放電検知装置 9の出 力信号を信号線 9 1を介して受ける。 放電検知装置 9は、例えば放電率 2 0 %お よび 8 0 %の基準値を持ち、 2次電池 3の放電率が 1 0 %以上および 8 0 %以上 になると、 放電率 2 0 %信号および放電率 8 0 %信号を充電制御装置 8に出力す る。
充電制御装置 8は放電検知装置 9から放電率 2 0 ½信号を受けると、 信号線 8 1に発電信号を出力し、 燃料電池 2を作動させる。 その後、 燃料電池 2の作動に より、 2次電池 3の放電率が 2 0 %以下に回復すると、燃料電池 2の発電を停止 する。
また、 1 0 0は充電制御装置用の電源線であり、充電制御装置 8は車両のメィ ンスィッチ (キースィッチ) 1 1 0及び並設された充電制御スイッチ (接点保持 型スィッチ） 1 2 0を介して電源線 1 0 0に接続されている。 そして、充電制御 スィッチ 1 20は、 キースィッチ 1 1 0が〇Nされると〇Nし、 キースィツチ 1 1 0が OFFされた後も ON状態を維持する構造となっており、 運転者などによ り充電制御スィッチ 1 0が OFFにされるまで、 充電制御装置 8は作動し続け る。
この場合、充電制御装置 8は、 自動車が走行しているか停止しているかを駆動 用モータ 6 a， 6 bの回転を検知する回転センサ 1 0からの信号で判断し、 自動 車が停止し続けている場合には、 車の停止から所定の時間後に燃料電池 2の発電 を停止するようにしても良い。 なお、 第 1図においては、 回転センサ 1 0は駆動 用モ一夕 6 bのみに接続されるように示されているが、 駆動用モー夕 6 aにも接 続するようにしてもよい。 また、 駆動用モー夕 6 aのみに接続するようにしでも よい。
なお、本実施例では水素を燃料とする燃料電池を示しているが、 メタノールを 燃料として用い、改質器によりメ夕ノールから取り出された水素を燃料電池 2に 供給するようにしても良い。
第 2図は本発明の電気自動車の電源システムの特に非走行時の動作を示すフロ 一チヤ一卜であ 。
( 1 ) まず、本発明の電源システムを駆動 （ィニシァライズ） する （ステップ S 1 ) 。
(2) 次いで、 発電式電源 （例えば、 燃料電池） の発電容量を当該電気自動車 (以下、 車両という） の想定平均消費電力より小さくなるように設定する （ステ
、ソプ S 2) 。
( 3 ) 次に、 車両のメインスィッチ (キースィツチ) が〇Nか否かをチヱック する。 （ステップ S 3 ) 。
(4) キ一スィッチが OFFの場合、 充電制御スィッチが ONか否かをチヱッ クする (ステップ S 4)
(5) 次に、 車両は一時停止時や駐車時などの非走行時であるか否かをチヱッ クする (ステップ S 5) 。
(6) 次に、 2次電池の放電率が所定値以上か否かをチヱックする （ステップ ( 7 )次に、 ステップ S 6で 2次電池の放電率が所定値以上である場合には、 発電式電源より 2次電池へ充電を行う （ステップ S 7 ) 。
( 8 ) 次に、 ステップ S 7の充電により 2次電池の放電率が所定値以下となつ たか否かをチヱックする。 （ステップ S 8 ) 。
( 9 ) ステップ S 7の充電により 2次電池の放電率が所定値以下になった場合 には、 充電を停止する （ステップ S 9 ) 。
上記のように、 本発明によれば、 発電式電源の発電能力を電気自動車の想定平 均消費電力より小さく設定したため、 発電式電源を小型化 ·軽量化することがで き、 電力不足分は、 車両の駆動中のみならず、 車両の停車時や駐車時などの非走 行時に発電式電源より 2次電池へ充電を行うことにより、 充足することができる。 第 3図は本発明の電気自動車の電源システムの 1次電池の重負荷時の動作フ口 —チャートである。
( 1 ) 発電式電源による 1次電池への充電によつても 2次電池の放電率が 8 0 %以上であるか否かをチェックする (ステップ S 1 1 ) 。
( 2 ) ステップ S 1 1で Y E Sの場合には、 充電制御装置によりィンバー夕に 最大電力制御信号を出力する （ステップ S 1 2 ) 。
( 3 )次に、 車両の駆動用モータへの供給電力量が発電式電源の発電量より小 さくなるように制限する。 つまり、 2次電池の負荷をゼロにする （ステップ S 1 3 ) 0
( 4 ) 次に、 2次電池の放電率が 8 0 %以下になった場合には、 上記制限を解 除する （ステップ S 1 4 ) 。
このように、 車両の連続走行により 2次電池 3の放電が進み、 その放電率が 8 0 %以上に達すると、 2次電池 3の損耗の恐れがあるので、 これを回避するため に、 充電制御装置 8は信号線 8 2 a， 8 2 bを介してインバー夕 5 a， 5 bに、 駆動用モ一夕 6 a , 6 bへの供給最大電力量が燃料電池 2の出力を下回るように する最大電力制御信号を出力し、 駆動用モ一夕 6 a， 6 bの最大駆動電力の制限 を行う。 当然、 2次電池の負荷をゼロにして放電率の回復を図ることができる。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づい て種々の変形が可能であり、 これらを本発明の範囲から排除するものではない。 以上、詳細に説明したように、 本発明によれば、 次のような効果を奏すること ができる。
(A) 車雨の停止時や駐車時等の非走行時の時間を、 発電式電源による 2次電 池への充電にあてて有効に利用することにより、 発電式電源を小出力化、 小型化 することができる。 したがって、 車両の軽量化、低コスト化を図ることができる。
( B ) 通常の走行距離の場合には、 発電式電源と 2次電池の両方の電力により 高加速性能、 高速走行性能を十分発揮することができる。
( C ) また、 2次電池の放電が一定以上に進んだ場合には、 照明、制御装置等 に必要な電源を確保した上で駆動用モー夕の最大駆動電力を制限する。 当然、 次電池の負荷を制限し、 次電池の放電率の回復を図ることができる。 産業上の利用可能性
本発明は、 2次電池への充電を工夫し、 かつその充電のための発電式電源を小 出力化、 小型化することができ、 特に、 自然に優しい電気自動車の電源システム として好適である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 2次電池と発電式電源とを備えた電気自動車の電源システムにおいて、 前記発電式電源の発電容量が車両の想定平均消費電力よりも小さくなるように 設定すると共に、前記車両が付勢され、 かつ前記車両の停止時や駐車時などの非 走行時に前記発電式電源により前記 2次電池を充電する充電制御装置を具備する ことを特徴とする電気自動車の電源システム。
2 . 請求項 1記載の電気自動車の電源システムにおいて、前記発電式電源が燃 料電池であることを特徴とする電気自動車の電源システム。
3 . 請求項 1又は 2記載の電気自動車の電源システムにおいて、前記充電制御 装置は前記 次電池の放電状態を検知する検知手段を備え、前記車両が付勢され、 かつ前記車両の停止時や駐車時などの非走行時に前記 2次電池の放電率が所定値 以上である場合に、前記充電制御装置により前記 2次電池が一定の充電状態にな るまで前記発電式電源により前記 2次電池を充電することを特徴とする電気自動 車の電源システム。
4 . 請求項 3記載の電気自動車の電源システムにおいて、前記 2次電池の放電 率が、前記発電式電源による前記 2次電池の充電によっても回復せず、 前記 2次 電池の放電率が所定値以上である場合には、前記車両の駆動用モータへの供給電 流量を前記発電式電源の発電量より小さくなるように制限することを特徴とする 電気自動車の電源システム。
5 . 請求項 1又は 2記載の電気自動車の電源システムにおいて、前記充電制御 装置は充電制御スィツチを備え、 前記車両のメインスィツチをオフにした後も、 前記 2次電池が一定の充電量になるか又は前記充電制御スィツチをオフにするま で、前記発電式電源により前記 2次電池を充電するようにしたことを特徴とする 電気自動車の電源システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010015293A3 (de) * 2008-08-08 2010-04-29 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co. Kg Elektrofahrzeug
CN106467030A (zh) * 2016-08-01 2017-03-01 方亚明 一种拖曳式新能源车自走型充电车
CN114744252A (zh) * 2022-03-16 2022-07-12 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种燃料电池汽车整车下电时间优化控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4734939B2 (ja) 2005-01-28 2011-07-27 株式会社デンソー ２次電池充電システム
KR100746367B1 (ko) 2006-03-15 2007-08-03 주식회사 프로파워 연료전지와 2차전지를 이용한 하이브리드 동력 발생 장치와그 제어 방법
ATE553511T1 (de) 2006-05-23 2012-04-15 Yamaha Motor Co Ltd Brennstoffzellensystem und betriebsverfahren dafür

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03270603A (ja) * 1990-03-20 1991-12-02 Nkk Corp 電気自動車
JPH06178405A (ja) * 1992-12-11 1994-06-24 Toyota Motor Corp 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置
JPH0946821A (ja) * 1995-05-24 1997-02-14 Toyota Motor Corp ハイブリッド電気自動車
US5767584A (en) * 1995-11-14 1998-06-16 Grow International Corp. Method for generating electrical power from fuel cell powered cars parked in a conventional parking lot
JP2001231108A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Yamaha Motor Co Ltd 電動車両の充電装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03270603A (ja) * 1990-03-20 1991-12-02 Nkk Corp 電気自動車
JPH06178405A (ja) * 1992-12-11 1994-06-24 Toyota Motor Corp 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置
JPH0946821A (ja) * 1995-05-24 1997-02-14 Toyota Motor Corp ハイブリッド電気自動車
US5767584A (en) * 1995-11-14 1998-06-16 Grow International Corp. Method for generating electrical power from fuel cell powered cars parked in a conventional parking lot
JP2001231108A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Yamaha Motor Co Ltd 電動車両の充電装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010015293A3 (de) * 2008-08-08 2010-04-29 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co. Kg Elektrofahrzeug
CN106467030A (zh) * 2016-08-01 2017-03-01 方亚明 一种拖曳式新能源车自走型充电车
CN114744252A (zh) * 2022-03-16 2022-07-12 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种燃料电池汽车整车下电时间优化控制方法
CN114744252B (zh) * 2022-03-16 2024-04-12 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种燃料电池汽车整车下电时间优化控制方法

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