第6章燃料电池电动汽车.pptVIP

第6章 燃料电池电动汽车 ;6.1 概述;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。 ;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。 ;2．燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV ;FCEV结构;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； （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。 ;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。 ;3．燃料电池与超级电容联合驱动FCEV ;4．燃料电池与辅助蓄电池和超级电容　　　　　联合驱动的FCEV ;燃料电池+蓄电池十超级电容形式动力系统结构图 ; 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 　　　　难度也随之增大。 ;6.1.2 燃料电池电动汽车的特点 ;2.燃料电池电动汽车的主要缺点 ;6.1.3 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。 ;6.1.4 燃料电池电动汽车的关键技术 ;2．车载储氢系统 ;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。;4．电机及其控制技术 ;5．整车布置 ;6．整车热管理 ;7．整车与动力系统的参数选择与优化设计 ;8．多能源动力系统的能量管理策略 ;6.2 燃料电池电动汽车的基本结构 ;串联式;并联式;6.2.1 燃料电池发动机 ;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 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。 ;燃料电池发动机系统;总布置基本结构模型; （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。 （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。 ;燃料电池发动机系统;１驱动轮　２驱动系统　３驱动电动机 ４Ｄ