新能源汽车作者臧杰6课案(8177KB).pptVIP

装配蓄电池组作为辅助电源的功用： （1）用于FCEV快速起动； （2）为控制系统、仪表板、车载电子、照明系统、信号系统、电气设备等提供低压电源； （3）用于储存FCEV再生制动时反馈的电能。该蓄电池也可以用其他储能装置来代替，比如超级电容、飞轮储能器等。 动力控制单元按照驾驶员的指令决定动力系统应提供的动力大小，或者进行回收减速以及制动过程的能量。 燃料电池组提供能量给电驱动装置使汽车行驶，或者为了加速和大负荷之用而向蓄电池充电。当汽车行驶所需的动力超过燃料电池的发电能力时，蓄电池也进行工作，其电流经DC/DC转换器进入电驱动装置来驱动汽车行驶。 二、燃料电池汽车的分类及基本结构 1．按照驱动型式分类 纯燃料电池驱动 混合驱动 2．根据燃料氢的储存方式分类 压缩氢燃料电池汽车 液氢燃料电池汽车 合金（碳纳米管）吸附氢燃料电池汽车 3．按照能量来源分类 车载纯氢 燃料重整 目前的燃料电池汽车主要采用的是混合驱动型式，即在燃料电池的基础上，增加了一组蓄电池或超级电容作为另一个动力源。根据混合式燃料电池汽车中燃料电池和蓄电池的关系，又可进一步把燃料电池汽车的动力系统归纳为并联式和串联式两种 。 汽车需要的功率主要由燃料电池提供，蓄电池只是在燃料电池起动、汽车爬坡和加速时提供功率，在汽车制动时回收制动能量。燃料电池作为主动力源，蓄电池作为辅助动力源，采用此种混合驱动型式的电动汽车为功率混合型燃料电池汽车。 “燃料电池＋蓄电池”（FC＋B）系统降低了对燃料电池的功率和动态特性的要求，也降低了燃料电池系统的成本，但驱动系统的重量、体积和复杂性增加，从而增加了电池的费用。 由于镍-氢电池或锂离子电池的比能量及比功率较高，可以减少蓄电池组的体积和重量，越来越多地被用作燃料电池混合动力汽车的蓄电池。但其价格仍非常昂贵，往往需要配备专门的电池管理系统。 在电压总线上再并联一组超级电容，用于提供加速的尖峰电流，减轻蓄电池的负担，延长其使用寿命。 2．根据燃料氢的储存方式分类 压缩氢燃料电池汽车 液氢燃料电池汽车 合金（碳纳米管）吸附氢燃料电池汽车 3．按照能量来源分类 车载纯氢 燃料重整 重整燃料电池汽车的燃料主要有汽油、天然气、甲烷、甲醇、液化石油气等。 目前在大多数的FCEV上，特别是在燃料电池电动轿车上，仍然是以压缩氢气或液化氢气作为燃料。 三、燃料电池汽车的应用 1、国外汽车公司开发的FCEV （1）美国通用汽车公司的HydroGen3“氢动3号”HCEV （2）日本丰田汽车公司的FCHV-4 SUV （3）日本丰田汽车公司的FCHV-5 SUV 2、我国自主开发的FCEV （1）北京清能华通科技发展有限公司等单位的燃料电池大客车 （2）“楚天1号”FCEV 其外形尺寸为4350mm ×1707mm×1413mm，轴距为2760mm，最高车速达103km/h，最大爬坡大于20%。 四、燃料电池汽车的特点及发展方向 1．优点 （1）热效率高 热效率高是燃料电池突出的优点，热效率高意味着用燃料电池的汽车比内燃机汽车更加节能。内燃机汽车效率仅为燃料电池汽车的l/3。 （2）配置灵活、机动性大 通常将多个单体电池按使用要求组合，有利于组合成不同功率的系列燃料电池组。辅助设备可以充分地利用汽车上的有效空间，在不同类型FCEV上灵活地配置。 （3）无污染或超低污染、无噪声 采用以氢气为燃料的燃料电池，其化学反应后所产出的废物只有水，属于“零污染”。采用以甲醇或汽油经过重整后产生氢气，也只有极少数的有害气体排放，为“超低污染”，完全可以达到最严格的排放标准的要求。燃料电池本身在化学反应过程中没有噪声。 2．缺点 （1）燃料电池汽车基本性能有待于提高 燃料电池组的功率密度、隔离板轻量化、离子交换膜的耐高温性、低加湿和不加湿技术等均有待于提高。 （2）辅助设备复杂 以甲醇或汽油为燃料的FCEV，要采取净化装置，增加了结构和工艺的复杂性。 （3）制造成本过高 制造成本过高被认为是燃料电池汽车推广的重大障碍。与装备充电电池的汽车相比，燃料电池汽车的价格要高很多，最大因素是燃料电池的生产成本一直居高不下。 （4）燃料供给体系尚需建设 为了实现燃料电池汽车的普及，必须改变现有燃料供给体系，建立新的适合燃料电池汽车的燃料供给系统。 3．发展方向 燃料电池汽车技术攻关的焦点集中在把提高可靠性、耐久性，但近中期内将不会有重大突破。目前用甲醇、汽油等通过重整快速转化为氢，是一种成熟的技术，使得氢气的生产成本降低，而更具有竞争力。在燃料电池的催化剂、质子交换膜、燃料电池组、电极的密封性、可靠性和燃料电池组的管理系统等方面也开展了全方位的技术攻关，新兴的专业工厂