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动态播报
燃料电池电动汽车详解
2016年05月31日 10:44:00 来源: 访问:

采用燃料电池作电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle),最早的FCEV是燃料电池大客车FCEB(Fuel Cell Electric Bus) 。

早期的FCEV结构

燃料电池电动汽车

FCEV的总布置形式

1)FCEV是一种地面车辆,仍然保留了车辆的行驶系统、悬挂系统、转向系统和制动系统等。

2)FCEV是以电力驱动为惟一的驱动模式,其电气化和自动化的程度远高于内燃机汽车。

3)新研发的FCEV采用了滑板式底盘,将FCEV的氢气储存罐和供应系统、燃料电池发动机系统、电能转换系统、电机驱动系统、转向系统和制动系统等,统统装在一个滑板式的地盘中,在底盘上部可以布置不同用途的车身。采用多种现代技术,以计算机控制为核心和电子控制的“线传”系统(control-by-wire),CAN总线系统使新型燃料电池电动车辆进入一个全新时代。(文 小黄/汽车工程师之家)

FCEV采用的主要电源和辅助电源

FCEV的基本布置

以氢为燃料的燃料电池发电系统

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,汽车一次充气有足够的行驶里程,就需要多个高压储气瓶来储存气态氢气。一般轿车需要24个高压储气瓶,大客车上需要5-10个高压储气瓶。

2)氧气供应和管理系统 氧气的来源有从空气中获取氧气或氧气罐中获取氧气,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。在空气供应系统中还要对空气进行加湿处理,保证空气有一定湿度。

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疑器、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加湿。另外还需要装置一套冷却系统,以保证燃料电池的正常运作。

4)电力管理系统 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。(文 小黄/汽车工程师之家)

FCEV的电力系统和驱动系统

FCEV是以燃料电池为主要电源和以电动机驱动为惟一的驱动模式的电动车辆。目前,因受到燃料电池起动较慢和燃料电池不能用充电来储存电能的限制,在FCEV上还需要增加辅助电源来加速FCEV的起动所需要的电能和储存车辆制动反馈的能量。FCEV上的关键装备为DC/DC转换器,驱动电动机及传动系统、蓄电池等。

FCEV的驱动电动机

各种电动机的基本性能比较

1)在FCEV上广泛的采用了直流电动机、交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机作为驱动电动机,电动机驱动是FCEV惟一的驱动模式。

2)FCEV采用的电动机基本性能,根据不同的FCEV的配置选用不同的电动机。


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