燃料电池电动汽车

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《燃料电池电动汽车》课件

《燃料电池电动汽车》课件
采用直流或交流电动机,根据车 辆需求选择合适的功率和转速范 围。
变速器
02
03
控制系统
根据车辆行驶需求,配备适当的 变速器以调节电动机的转速和转 矩。
对电动机进行精确控制,实现车 辆的加速、减速和制动等操作, 确保驾驶安全。
03
燃料电池电动汽车的关 键技术
燃料电池技术
燃料电池技术是燃料电池电动 汽车的核心技术,它能够将氢 气和氧气通过化学反应转换成
燃料电池电动汽车
目录
• 燃料电池电动汽车简介 • 燃料电池电动汽车的工作原理 • 燃料电池电动汽车的关键技术 • 燃料电池电动汽车的应用与市场前景 • 结论
01
燃料电池电动汽车简介
燃料电池电动汽车的定义与特点
定义
燃料电池电动汽车是一种使用燃料电 池作为动力源的电动汽车,通过燃料 电池发电来驱动车辆行驶。
电机与电控技术的进步可以提高燃料电池电动汽车的效率和性
03
能,降低噪音和振动,提高乘坐舒适性。
04
燃料电池电动汽车的应 用与市场前景
燃料电池电动汽车的应用领域
城市客车
燃料电池电动汽车适合在 城市公交系统中使用,提 供零排放的公共交通方式 。
出租车
燃料电池电动汽车也可用 于城市出租车服务,减少 对环境的污染。
特点
燃料电池电动汽车具有高效、环保、 长续航里程等优点,同时相比传统燃 油车减少了尾气排放和噪音污染。
燃料电池电动汽车的发展历程
早期探索阶段
20世纪60年代开始,人们开始探 索燃料电池技术应用于汽车领域 ,但由于技术限制和成本问题,
进展缓慢。
研发阶段
20世纪90年代开始,各大汽车制 造商开始加大燃料电池电动汽车的 研发力度,取得了一些重要突破。

燃料电池汽车概论.

燃料电池汽车概论.

燃料电池汽车概论一、燃料电池汽车的特点燃料电池汽车是电动汽车的一种,其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能的。

燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。

燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。

●有些车辆直接携带着纯氢燃料:●另外一些车辆有可能装有燃料重整器,能将烃类燃料转化为富氢气体。

单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。

与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:1、零排放或近似零排放。

2、减少了机油泄露带来的污染。

3、降低了温室气体的排放。

4、提高了燃油经济性。

5、提高了发动机燃烧效率。

6、运行平稳、无噪声。

二、燃料电池的工作原理三、燃料电池电动汽车的现状与发展燃料电池以其特有的燃料效率高、比能量大、比功率大、供电时间长、使用寿命长、可靠性高、噪声低及不产生有害排放物NO2等优点正在引起世界各国的注意。

与内燃机汽车相比,氢燃料电池电动汽车有害气体的排放量减少99%,CO2的生成量减少75%,电池能量转换效率约为内燃机效率的2.5倍。

这种电池将有可能成为继内燃机之后的汽车最佳动力源之一。

近年来一些厂家,如戴姆勒-克莱斯勒、丰田、通用、本田、日产、福特等公司都开发了自己的燃料电池电动汽车(FCEV)。

汽车界人士认为FCEV是汽车工业的一大革命,是21世纪真正的纯绿色环保车,是最具实际意义的环保车种。

1.燃料电池电动汽车的发展慨况20世纪60年代和70年代,美国首先将燃料电池用于航天,作为航天飞机的主要电源。

此后,美国等西方各国将燃料电池的研究转向民用发电和作为汽车、潜艇等的动力源。

世界各著名汽车公司相继投入较多的人力和物力,开展燃料电池电动汽车的开发研究。

在北美,各大汽车公司加入了美国政府支持的国际燃料电池联盟,各公司分别承担相应的任务,生产以新的燃料电池作动力的汽车。

“燃料电池电动汽车”教案讲义

“燃料电池电动汽车”教案讲义
运动部件,因此在运行过程中没有噪音, 振动很小。
燃料电池具有如下缺点:
价格高 目前质子交换膜燃料电池的价格虽然
已有所降低,但是要达到30-50美元/kW 的目标还需要一段时间的努力。
贵金属催化剂 铂的用量虽然已降低,但是距0.1-
0.2mg/ 还有段距离。 燃料的限制
目前车用的燃料电池主要是质子交换 膜燃料电池,它们只能用纯氢作燃料。
燃料电池分类
目前有上车历史的燃料电池主要为以下三 种:
碱性燃料电池(Alkaline Fuel Cell,AFC) 磷酸型燃料电池(Phosphoric Acid Fuel
Cell,PAFC) 质子交换膜燃料电池(Proton Exchange
Membrane Fuel Cell, PEMFC)
AFC,PAFC,PEMFC三种 燃料电池的发展概况
燃料电池的发展趋势
燃料电池发展的第一课题是降低成本, 第二是选择材料,第三是提高性能。 降低成本主要是因为材料的价格很高。 车载用50kw系统仅氟高分子膜就要花费近 7400美元。另外, 在电池单元的电极中使用的白金催化剂也 是高成本的材料之一。50kw的系统中白金 催化剂就要花费将近5000美元。 燃料的选择:燃料采用氢后,重整器 部分的成本可以减免,系统得以简化。氢 的储存则采用储氢合金或者高压储气罐。
燃料电池
燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂 中的化学能通过电极反应直接转化为电能 的发电装置。它平时将燃料(如氢气、甲 醇等)和氧化剂(如氧气)分别作为电池 两极的活性物质保存在电池的本体之外, 当使用时连续通入电池体内,使电池发电。 燃料电池本体由质子交换膜,膜电极, 集流板三部分组成。
燃料电池实质上是电化学反应发生器,它 的燃料主要是氢气。 反应机理是将燃料中 的化学能不经燃烧而直接转化为电能。电 化反应步骤为:经增湿后的氢气和氧气分 别进入阳极室和阴极室,经气体电极扩散 层扩散,到达催化层与质子交换膜的界面, 分别在催化剂作用下发生氧化和还原反应。

我国燃料电池汽车的发展状况及前景

我国燃料电池汽车的发展状况及前景

我国燃料电池汽车的发展状况及前景简介燃料电池汽车是一种以氢气和氧气为燃料,通过化学反应产生电能驱动电动机的车辆。

由于其零排放、高效能以及短时间内可实现加油/充电等特点,燃料电池汽车备受关注并被视为未来汽车产业的发展方向之一。

现状与发展技术进步随着技术的不断进步,我国的燃料电池汽车产业取得了长足的发展。

目前,我国已经形成了包括整车制造、燃料电池堆制造、电控系统制造等完整的产业链。

许多国内车企和科研机构也加大了燃料电池汽车研发和生产的投入。

政策支持为了推动燃料电池汽车的发展,我国政府出台了一系列的政策措施,包括财政补贴、免征车辆购置税等,以促进市场需求和加速产业发展。

政策的出台为燃料电池汽车提供了良好的发展环境。

市场前景在环保意识的提高和能源结构调整的背景下,燃料电池汽车市场有着广阔的前景。

预计未来几年内,燃料电池汽车将逐渐普及并融入日常交通中。

同时,随着技术的进一步成熟和成本的降低,燃料电池汽车的市场份额也将不断增加。

挑战与展望基础设施建设燃料电池汽车的发展面临着基础设施建设不完善的挑战。

目前,氢气的生产、储存和加注设施还相对薄弱,需要进一步增加相关设施的投资和建设。

成本与技术相比传统燃油汽车和电动汽车,燃料电池汽车的成本和技术难度较高。

如何降低燃料电池的制造成本、提高电池堆的寿命以及增加车辆续航里程等都是亟待解决的问题。

国际竞争全球范围内,燃料电池汽车领域竞争激烈。

为了在国际市场上占据一席之地,我国燃料电池汽车产业需要进一步加强技术研发,提高产品质量和竞争力。

结论总体来说,我国燃料电池汽车产业在技术、政策和市场等方面都取得了积极进展。

虽然面临一些挑战,但燃料电池汽车作为一种清洁能源驱动的交通工具,具备广阔的发展前景。

通过持续的技术创新、政策支持和市场培育,我国燃料电池汽车产业有望取得更大的成就。

燃料电池电动汽车

燃料电池电动汽车

什么是燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能,并作为主要动力源驱动的汽车.燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,在车身、动力传动系统、控制系统等方面,燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同,主要区别在于动力电池的工作原理不同。

一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。

纯燃料电池车只有燃料电池一个动力源,汽车的所有功率附和都有燃料电池承担。

目前燃料电池汽车多采用混合驱动形式,在燃料电池的基础上,增加了一组电池或超级电容作为另一个动力源。

主要结构有:能量控制单元,空气压缩机,燃料电池堆,高压储氢瓶,动力电池组,电动机。

高压储氢瓶提供燃料,动力电池组提供而外的功率,让车加速、爬坡和高速运行。

在车辆滑行时,能量控制单元将驱动电机变为发电机,从而将部分汽车动能变为电能给动力电池充电。

也就是说采用混合动力形式后,不仅可以采用功率较小的电池系统,还可以实现制动能回收。

还可以是燃料电池系统的运行工况相对比较稳定,有利提高燃料电池系统效率和寿命。

特点1)能量转化效率高。

燃料电池的能量转换效率可高达60~80%,为内燃机的2~3倍;2)零排放,不污染环境。

燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水;3)氢燃料来源广泛,可以从可再生能源获得,不依赖石油燃料.我国在燃料电池电动车领域的研究水平与发达国家相差无几,由清华大学和北京富源新技术开发总公司联合研制的我国第一辆质子交换膜燃料电池电动旅游观光车,展示了国内研制电动车的最新技术.有关专家指出,我国完全有能力在这一领域赶超世界先进水平.目前,所有领先的汽车制造厂都在积极开发燃料电池发动机技术,并且许多国家在燃料电池的研究方面取得了可喜的成绩.如今,燃料电池的功率密度已超过1.1kW/L。

简述燃料电池汽车的工作原理

简述燃料电池汽车的工作原理

简述燃料电池汽车的工作原理燃料电池汽车是一种使用燃料电池作为动力来源的汽车,其工作原理涉及化学、电学和机械学等多个领域。

下面将对燃料电池汽车的工作原理进行详细阐述。

一、燃料电池系统组成燃料电池系统主要由燃料电池堆、氢气供应系统、氧气供应系统、热管理系统和控制系统等组成。

1.燃料电池堆:由多个单体燃料电池组成,负责将氢气和氧气通过电化学反应转化为电能和热能。

2.氢气供应系统:包括氢气储存罐、氢气调压阀和氢气循环泵等,负责将高压氢气从储存罐输送至燃料电池堆。

3.氧气供应系统:通常由空气滤清器、空气压缩机和氧气循环泵等组成,负责将空气中的氧气输送至燃料电池堆。

4.热管理系统:包括散热器、冷却水泵和冷却风扇等,负责将燃料电池产生的热能散发出去,保持燃料电池堆的正常工作温度。

5.控制系统:由传感器、控制器和执行器等组成,负责监控燃料电池系统的工作状态,并根据需要调整系统的工作参数。

二、电化学反应过程燃料电池汽车的工作原理主要基于电化学反应。

在燃料电池堆中,氢气和氧气通过质子交换膜(PEM)进行电化学反应,生成水和电能。

具体反应过程如下:1.氢气通过燃料电池堆的阳极进入,与催化剂(通常为铂)接触后发生氧化反应,失去电子并生成质子(H+)和电子(e-)。

这个过程释放出一定的热能。

2.质子通过质子交换膜从阳极传递到阴极,而电子则通过外部电路从阳极流向阴极,形成电流,为电动机提供电能。

3.在阴极侧,氧气与从阳极传递过来的质子和电子发生还原反应,生成水并释放出热能。

这个过程也释放出一定的电能。

4.热管理系统将燃料电池产生的热能散发出去,以保持燃料电池堆的正常工作温度。

同时,控制系统根据传感器监测到的数据调整氢气供应、氧气供应和电流输出等参数,确保燃料电池系统高效稳定地工作。

三、电动机驱动系统燃料电池汽车的动力输出主要通过电动机实现。

电动机将燃料电池提供的电能转化为机械能,驱动车轮转动。

电动机的类型包括直流电动机、交流感应电动机和永磁同步电动机等。

简述燃料电池电动汽车动力系统的组成

简述燃料电池电动汽车动力系统的组成

简述燃料电池电动汽车动力系统的组成燃料电池电动汽车动力系统由燃料电池发电机、变速箱、电动机驱动器、主动安全装置、电控系统和电池组组成。

燃料电池发电机是燃料电池电动汽车动力系统的核心,它可以根据汽车的动力需求,将氢气产生的电能转换成可以驱动汽车的电能。

变速箱是汽车变速系统的一部分,它可以根据汽车的驾驶状态进行调节,以确保有效利用电池发出的动力。

电动机驱动器是将燃料电池发电机实现汽车驱动的重要部件,它可以将电能转换成机械动力,从而使汽车发动机输出更大的动力。

主动安全装置负责确保汽车的行驶安全,它可以检测汽车油门位置,以及汽车转速和实时的行驶速度,以便及时调整汽车的动力输出,避免发生意外情况。

电控系统是汽车动力系统的重要部分,它可以根据驾驶者的操作,控制燃料电池的动力输出,以及汽车发动机的驱动方式,确保汽车行驶安全可靠。

电池组是汽车电源的重要部件,它可以储存最大限度的电能,并由电控系统控制充放电,以提供汽车持续的行驶动力。

新能源汽车燃料电池汽车

新能源汽车燃料电池汽车

项目三 其他新能源汽车相关学习任务学习任务9 燃料电池汽车学习任务10 气体代燃料汽车学习任务11 液体代燃料汽车学习任务12 其他清洁能源汽车项目三 其他新能源汽车学习任务9 燃料电池汽车【任务引入】燃料电池汽车(FCV)是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。

车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。

与通常的电动汽车比较,其动力方面的不同在于FCV用的电力来自车载燃料电池装置,电动汽车所用的电力来自由电网充电的动力蓄电池。

因此,FCV的关键是燃料电池。

本学习任务主要学习燃料电池的结构原理,燃料电池发电系统组成及工作原理和车载氢气系统安全措施。

【学习目标】1.能够简单描述燃料电池汽车的发展历史。

2.能够正确描述燃料电池的基本结构原理、特点及应用于汽车的燃料电池种类。

3.能够正确描述质子交换膜燃料电池的组成、各组成部分的作用及基本工作原理。

4.能够正确描述燃料电池组的组成及各组成部分的作用。

5.能够正确描述以氢为燃料的燃料电池发电系统和以甲醇为燃料的燃料电池发电系统的组成及各组成部分的功能。

【学习目标】6.能够正确描述燃料电池汽车采用的电源复合结构种类及各类型电源复合结构的特点。

7.能够正确描述燃料电池汽车混合动力系统的类型及各类型系统的特点。

8.能够正确描述车载氢气系统的安全装置种类及各类型安全装置的作用。

9.能够简单说明几款典型燃料电池汽车的特点。

学习任务9 燃料电池汽车相关知识学习一、燃料电池汽车发展历史二、燃料电池三、燃料电池发电系统结构原理四、车载氢气系统安全措施五、典型的氢燃料电池汽车任务实施与考核学习效果检验一、燃料电池汽车发展状况简介1.国外发展状况2.我国发展状况早在1994年,戴姆勒就开发出燃料电池汽车“NECARI”,随后又推出它的姊妹车“NECAR2”。

1997年秋在法兰克福汽车展上,戴姆勒展出了“NECAR3”。

1999年,戴姆勒-克莱斯勒汽车公司与福特汽车公司联手研制成功的以液氢为动力的“NECAR4”2000年,戴姆勒-克莱斯勒公司宣布,已经开发出以甲醇为燃料电池汽车“NECAR5”和“Jeep Commander 2”。

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新能源汽车技术 第 11 页
燃料电池+蓄电池十超级电容形式动力系统结构图
超级电容 燃料电池系统
蓄电池
驱动电动机
传动系
4.燃料电池与辅助蓄电池和超级电容 联合驱动的FCEV
这种结构的优点相比燃料电池+蓄电池的结 构形式的优点更加明显,尤其是在部件效率, 动态特性,制动能量回馈等方面。而其缺点也 一样更加明显: (1)增加了超级电容,系统质量将可能增加; (2)系统更加复杂化,系统控制和整体布置的
新能源汽车技术 第 3 页
1.纯燃料电池驱动的FCEV
纯燃料电池电动汽车只有燃料电池一个动力源, 汽车的所有功率负荷都由燃料电池承担。
燃料电池系统
驱动电动机
传动系
新能源汽车技术 第 4 页
1.纯燃料电池驱动的FCEV
优点:
(1)结构简单,便于实现系统控制和整体布置; (2)系统部件少,有利于整车的轻量化; (3)较少的部件使得整体的能量传递效率高。 缺点: (1)燃料电池功率大、成本高; (2)对燃料电池系统的动态性能和可靠性提出了
很高的要求; (3)不能进行制动能量回收。
新能源汽车技术 第 5 页
2.燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV
该结构为一典型的串联式混合动力结构。 在该动力系统结构中,燃料电池和蓄电池一 起为驱动电机提供能量,驱动电机将电能转 化成机械能传给传动系,从而驱动汽车前进; 在汽车制动时,驱动电机变成发电机,蓄电 池将储存回馈的能量。
5.整车布置
燃料电池汽车在整车布置上存在以下关键问 题:
➢ 燃料电池发动机及电机的相关布置 ➢ 动力电池组的车身布置、氢气瓶的安全布置 ➢ 高压电安全系统的车身布置问题。
这些核心部件的布置,不仅要考虑布置 方案的优化及零部件性能实现的便利,还要 求相关方案必须考虑传统汽车不具备的安全 性问题。
新能源汽车技术 第 23 页
新能源汽车技术 第 20 页
3.车载蓄电系统
(3)锂离子电池具有比能量大、比功率高、自放 电小、无记忆效应、循环特性好、可快速放电等优点。
(4)超级电容器能在短时间内提供或吸收大的功 率,为蓄电池数十倍,效率高、具有上万次的循环寿 命和极长的储存寿命、工作温度范围宽、能使用的基 础材料价格便宜,可以作为混合型动力汽车的有效蓄 电系统。
氧气的来源有从空气中获取氧气或从氧气罐中 获取氧气,空气需要用压缩机来提高压力,以增加 燃料电池反应的速度。
新能源汽车技术 第 31 页
1.以氢为燃料的燃料电池发动机系统
(3)水循环系统 燃料电池发动机在反应过程中将产生水和热量,
在水循环系统中用冷凝器、气水分离器和水泵等对 反应生成的水和热量进行处理,其中一部分水可以 用于空气的加湿。 (4)电力管理系统
(3)系统对燃料电池的动态响应性能要求较低; (4)汽车的冷启动性能较好; (5)制动能量回馈的采用可以回收汽车制动时的部
分动能,该措施可能会增加整车的能量效率。
新能源汽车技术 第 8 页
2.燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV
缺点: (1)蓄电池的使用使得整车的质量增加,动力性和经
济型受到影响,这一点在能量复合型混合动力汽车 上表现更为明显; (2)蓄电池充放电过程会有能量损耗; (3)系统变得复杂,系统控制和整体布置难度增加。
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1.3 燃料电池电动汽车对燃料电池的基本要求
(4)FCEV除排放达到零污染的要求外, 动力性能要 求基本达到或接近内燃机汽车的动力性能的水平, 性 能稳定可靠。 (5)各种辅助技术装备的外形尺寸和辅助技术装备 的质量应尽可能地减小, 以符合FCEV的装车要求。 (6)燃料充添方便、迅速, 燃料电池能够方便地进行 电极和催化剂的更换和修理。 (7)所配置的辅助电源, 应能满足提供起动电能和储 存制动反馈电能的要求。
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1.4 燃料电池电动汽车的关键技术
1.燃料电池系统 燃料电池是燃料电池汽车发展的最关键技术之
一。燃料电池堆技术发展趋势可用耐久性、低温启动 温度、净输出比功率以及制造成本四个要素来评判。
降低成本也是燃料电池堆研究的目标,控制成 本的有效手段是减少材料费(电催化剂、电解质膜、 双极板等),降低加工费(膜电极制作、双极板加工和 系统装配等)。
2 燃料电池电动汽车的基本结构
目前燃料电池电动汽车绝大多数采用的是混合 式燃料电池驱动系统,并联式和串联式两种。
新能源汽车技术 第 27 页
串联式
并联式
2.1 燃料电池发动机
在FCEV所采用的燃料电池发动机中,为保证 PEMFC组的正常工作,除以PEMFC组为核心外,还 装有氢气供给系统、氧气供给系统、气体加湿系统、 反应生成物的处理系统、冷却系统和电能转换系统等。
燃料电池电动汽车
1 概述 2 燃料电池电动汽车的基本结构 3 燃料电池电动汽车的传动系统 4 燃料电池电动汽车车型实例
新能源汽车技术 第 1 页
1 概述
1.1 燃料电池电动汽车的类型 FCEV按主要燃料种类可分为
(1)以纯氢气为燃料的FCEV; (2)经过重整后产生的氢气为燃料的FCEV。
新能源汽车技术 第 2 页
新能源汽车技术 第 24 页
7.整车与动力系统的参数选择与优化设计
燃料电池汽车整车性能参数是整个燃料电池动 力系统开发的信息输入,而虚拟配置的动力系统的 特性参数也影响项目整车性能。两者之间的参数选 择是一个多变量多目标的优化设计过程,而且参数 选择与行驶工况和控制策略紧密相关。
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1.1 燃料电池电动汽车的类型
FCEV按“多电源”的配置不同,可分为 (1)纯燃料电池驱动(PFC)的FCEV; (2)燃料电池与辅助蓄电池联合驱动(FC+B)的
FCEV; (3)燃料电池与超级电容联合驱动(FC+C)的
FCEV; (4)燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动
(FC+B+C)的FCEV。
(2)燃烧器、加热器和蒸发器 甲醇进入改质器之前,要蒸发成甲醇和纯水的混
合气。 (3)重整器
不同的碳氢化合物采用不同的重整技术,在重整 过程中的温度、压力会有所不同 。 (4)氢气净化器
改质器所产生的H2因为含有少量的CO,因此必 须对H2进行净化处理。
新能源汽车技术 第 35 页
燃料电池发动机系统 甲醇为燃料
新能源汽车技术 第 9 页
3.燃料电池与超级电容联合驱动FCEV
这种结构形式与燃料电池+蓄电池源自构相似,只 是把蓄电池换成超级电容。
相对于蓄电池,超级电容充放电效率高,能量 损失小,比蓄电池功率密度大,在回收制动能量方面 比蓄电池有优势,循环寿命长,但是超级电容的能量 密度较小。
新能源汽车技术 第 10 页
总布置基本结构模型 氢为燃料
1驱动轮 2驱动系统 3驱动电动机 4DC/AC逆变器 5辅助电源装置 6燃料电池发动机 7空气压缩机 8 氢气储存罐 9氢气供应系统辅助装置 10中央控制器 11 DC/DC变换器
2.以甲醇为燃料的燃料电池发动机
(1)甲醇储存装置 甲醇可以用普通容器储存,不需要加压或冷藏。
燃料电池所产生的是直流电,需要经过DC/DC 变换器进行调压,在采用交流电动机的驱动系统中, 还需要用逆变器将直流电转换为三相交流电。
新能源汽车技术 第 32 页
燃料电池发动机系统 氢为燃料
1氢气储存罐 2氢气压力调节仪表 3热交换器 4氢气循环泵 5冷凝器及气水分离器 6水箱 7水泵 8空气压缩机 9加湿器及去离子过滤装置 10燃料电池组 11 电源开关 12 DC/DC变换器 13 DC/AC逆变器 14 驱动电动机
新能源汽车技术 第 6 页
FCEV结构
燃料电池系统 蓄电池
驱动电动机
传动系
2.燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV
优点:
(1)由于增加了比功率价格相对低廉得多的蓄电池 组,系统对燃料电池的功率要求较纯燃料电池结构 形式有很大的降低,从而大大地降低了整车成本;
(2)燃料电池可以在比较好的设定的工作条件下工 作,工作时燃料电池的效率较高;
新能源汽车技术 第 18 页
2.车载储氢系统
储氢技术是氢能利用走向规模化应用的关键。 目前,常见的车载储氢系统有高压储氢、低温储存 液氢和金属氢化物储氢三种基本方案。
如何有效减小储氢系统的质量与体积,是车载 储氢技术开发的重点。一个比较理想的方案是,采 用储氢材料与高压储氢复合的车载储氢新模式。
新能源汽车技术 第 19 页
新能源汽车技术 第 15 页
1.3 燃料电池电动汽车对燃料电池的基本要求
(1)燃料电池的比能量不低于150~200Wh /kg, 比 功率不低于300~400 W/kg。要求达到或超过美国 先进电池联合体(USABC)所提出的电池性能和使 用寿命的指标。 (2)可以在- 20 ℃的条件下起动和工作, 有可靠的安 全性和密封性, 不会发生燃料气体的结冰和燃料气体 的泄漏。 (3)各种结构件有足够的强度和可靠性, 可以在负荷 变化情况下正常运转。并能够耐受FCEV行驶时的振 动和冲击。
新能源汽车技术 第 30 页
1.以氢为燃料的燃料电池发动机系统
(1)氢气供应、管理和回收系统 气态氢的储存装置通常用高压储气瓶来装载。
液态氢气虽然比能量高于气态氢,由于液态氢气是 处于高压状态,不但需要用高压储气瓶储存,还要 用低温保温装置来保持低温,低温的保温装置是一 套复杂的系统。 (2)氧气供应和管理系统
2.燃料电池电动汽车的主要缺点
(1)燃料电池汽车的制造成本和使用成本过高 (2)辅助设备复杂,且质量和体积较大 (3)起动时间长,系统抗振能力有待进一步提高
采用氢气为燃料的FCEV起动时间一般需要3分 多钟,而采用甲醇或者汽油重整技术的FCEV则长达 10多分钟,比起内燃机汽车起动的时间长得多,影 响其机动性能。
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