燃料电池及燃料电池电动车.pptVIP

5.1燃料电池汽车的动力系统结构??燃料电池汽车的动力系统结构主要有四种结构:(1)纯燃料电池(PFC)PFC只有燃料电池一个能量源。这种结构中燃料电池的额定功率大，成本高，对冷起动时间、耐起动循环次数、负荷变化的响应等提出了很高的要求。(2)燃料电池和辅助电池联合驱动(FC＋B)FC＋B有燃料电池和辅助动力装置(蓄电池或超级电容)两个动力源。通常燃料电池系统输出车辆常规速度行驶时所需的平均功率，而辅助动力装置用来提供峰值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。这样动力系统的动力性增强，运行状态比较稳定，因而它的总体运行效率得到提高。(3)燃料电池和超级电容联合驱动(FC＋C)。(4)燃料电池加辅助电池加超级电容联合驱动(FC＋B＋C)。燃料电池混合动力(FC＋B)系统的一般结构根据这一连接形式的不同可将动力系统结构分为两类:直接燃料电池混合动力系统,燃料电池与电机驱动系统之间直接相连;间接燃料电池混合动力系统,燃料电池与电机驱动系统之间通过DC/DC变换器间接相连。间接燃料电池混合动力系统结构上图中的电力、电子装置部分包括DC/DC变换器和电机控制器等，它们之间不同的布置方式会导致燃料电池和电机驱动系统之间连接形式的不同。直接燃料电池混合动力系统结构5.2燃料电池汽车的特点1、效率高燃料电池汽车路试时可以达到40-50%的效率而普通汽车只有10~16%。燃料电池汽车总效率比混合动力汽车也要高。2、环保燃料电池电动汽车仅排放热和水——高效、环境友好的清洁汽车。3、可持续发展燃料电池可节省石油。目前令全世界对石油的依存度，超过警戒线30%，预计2020年60%。5.3燃料汽车的工作过程当氢气和氧化剂进入燃料电池后，用燃料电池控制模块对燃料电池的压力、温度和反应速度以及燃料电池的负荷变化进行控制和调节,控制燃料电池正常运转和发生故障后的应急处理。在燃料电池运作的过程中,采用热管理模块和产出物管理模块对废热的使用和排放的H?O、CO?、CO等进行处理，使反应过程连续进行。6燃料电池汽车的研发进展在全球温室效应与能源问题逐渐受到各国政府的重视下，主要国家之污染法规渐趋严格，因此对低污染车辆之需求势必增加。因而汽车业界近年来一直致力于开发氢燃料电池车。其中较为领先的有美国通用、日本丰田和本田等。国内有上海的超越号，东风的楚天一号。通用Hy-wire

氢动三号由200块相互串联在一起的燃料电池块组成的电池组产生电力，通过68升的氢气储存罐向燃料电池组提供氢气。电池组所产生的电能输入电动机后，通过功率为60千瓦/82马力三相异步电机驱动车辆行驶，并几乎不产生任何噪音。一次充气行驶里程分别可达400公里和270公里。通用Hy-wire氢动三号的电池组通用汽车氢燃料电池车SequelSequel可连续行驶300英里，且能够在10秒内由静止状态加速到60英里/小时。Sequel燃料电池系统内的氢能源可以被直接转换为电能。车辆加速时备用高压锂电池系统可向三只驱动电机提供额外动力；车辆刹车时锂电池系统可以用来储存刹车时回收的能量以提高车辆的连续行驶能力。其电气系统由三个子系统组成，其中高压系统为驱动装置提供动力，42V系统为一般电气设备供电，12V系统为辅助设备提供电源。马达输出功率达100kW以上。充氢压力为70MPa，持续行驶距离大约为40km。充电电池是锂电池，输出功率为20kW。同济大学参与研制的燃料电池发动机。它能在14秒内加速到80公里，最高时速达110公里，可连续行驶210公里。在车后行李箱内，放置的是可充气的氢气瓶，燃料氢气从这里沿管道进入反应器，和空气中的氧气结合释放能量，提供汽车前进的动力。为防止氢气从瓶中逃逸，氢气瓶采用了铝板碳纤维的特殊材料，里面层层设防。为安全起见，在后厢内还安装了监测器，一旦氢气浓度升高，它会及时报警。经测试该车在污染排放、CO2排放、噪声、蛇行和燃料经济性方面达到A级水平。超越二号燃料电池汽车尚需解决的问题让燃料电池汽车走下生产线投入市场，还需要解决许多的实际问题:1、整车的开发设计2、车用燃料氢，其制备、储存和分配等环节都存在问题3、电池系统性能有待提高，有小型化和轻型化要求4、成本高，现有50KW质子交换膜燃料电池发动机的成本为300美分/KW，是内燃机的10倍*磷酸燃料电池的工作条件工作温度：180~210℃，电池组在较高的温度下