燃料电池电动汽车.pptx

——冷却系统;;;;;1、按燃料特点分类

燃料电池电动汽车按燃料特点可分为直接燃料电池电动汽车和重整燃料电池电动汽车两种。

1）直接燃料电池电动汽车

直接燃料电池电动汽车的燃料主要是氢气。直接燃料电池电动汽车排放无污染，被认为是最理想的汽车，但存在氢的制取和存储困难等缺点。

2）重整燃料电池电动汽车

重整燃料电池电动汽车的燃料主要有汽油、天然气、甲醇、甲烷、液化石油气等。重整燃料电池电动汽车的结构比氢燃料电池电动汽车复杂得多。;2、按燃料氢的存储方式分类

燃料电池电动汽车按燃料氢的存储方式可分为压缩氢燃料电池电动汽车、液氢燃料电池电动汽车和合金(碳纳米管)吸附氢燃料电池电动汽车三种。

3、按供电配置不同分类

燃料电池电动汽车按供电配置不同，可分为纯燃料电池驱动(PFC)式、燃料电池与辅助莕电池联合驱动(FC+B)式、燃料电池与超级电容联合驱动(FC+C)式、燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动(FC+B+C)式四种。;1）纯燃料电池驱动(PFC)式电动汽车

纯燃料电池驱动的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。纯燃料电池驱动的电动汽车的动力系统结构如图2-3-1所示。;2）燃料电池与辅助蓄电池联合驱动(FC+B)式电动汽车

燃料电池与辅助蓄电池联合驱动的燃料电池电动汽车的动力系统结构，如图2-3-2所示。该结构是一个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动机提供能量，驱动电动机将电能转化成机械能传给传动系统，从而驱动汽车行驶；在汽车制动时，驱动电动机变成发电机，蓄电池将储存回馈的能量。在燃料电池和蓄电池电池联合供能时，燃料电池的能量输出变化较为平缓，随时间变化波动较小，而能量需求变化的高频部分由蓄电池分担。;3）燃料电池与超级电容联合驱动(FC+C)式电动汽车

燃料电池+超级电容的结构和燃料电池+蓄电池结构相似，只是把辅助蓄电池换成超级电容，如图2-3-3所示。相对于辅助蓄电池，超级电容充放电效率高，能量损失小，功率密度大，作回收制动能量方面比辅助蓄电池有优势，循环寿??长，但是超级电容的能量密度较小，随行超级电容技术的不断发展，这种结构将成为一种新的重要研究方向。;4）燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动(FC+B+C)式电动汽车

燃料电池+辅助蓄电池+超级电容联合驱动的电动汽车的动力系统结构如图2-3-4所示，该结构也为并联式混合动力结构。在该动力系统结构中，燃料电池、辅助蓄电池和超级电容一起为驱动电动机提供电能，驱动电动机将电能转化成机械能经传动系统传给车轮，从而驱动汽车行驶；在汽车制动时，进入能量回收模式，驱动电机变成发电机，发电产生的电能回馈储存到辅助蓄电池和超级电容中。在燃料电池、辅助蓄电池和超级电容联合供电时，燃料电池的电能输出较为平缓，随时间变化波动较小，而电能需求变化的低频部分由辅助蓄电池承担，能量需求变化的高频部分由超级电容承担。在这种结构中，各动力源的分工更加明细，使它们的发挥各自的优势。;图2-3-4燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动(FC+B+C)式电动汽车;1、燃料电池电动汽车的基本结构

现在的燃料电池电动汽绝大多数采用的是混合式燃料电池驱动系统，将燃料电池与辅助动力源相结合，燃料电池可以只满足持续功率需求，借助辅助动力源提供加速，爬坡等所需的峰值功率，而且在制动时可以将回馈的能量储存在辅助动力源中。混合式燃料电池驱动系统有并联式和串联式两种，如图2-3-5所示。;混合式燃料电池电动汽车的动力系统主要由燃料电池系统、辅助动力源、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、电动机和动力电控系统等组成。

1）燃料电池系统

燃料电池电动汽车中的燃料电池系统主要由燃料电池组、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组成。图2-3-6所示是奥迪h-tronquattroconcept车型的氢燃料电池系统。

只有这些辅助系统匹配恰当和运转正常，才能保证燃料电池系统正常运转，保证电能的输出。;2）辅助动力源

在燃料电池电动汽车上燃料电池发动机是主要电源，另外还配备有辅助动力源。根据燃料电池电动汽车的设计方案不同，其所采用的辅助动力源也有所不同，可以用蓄电池组、飞轮储能器或超大容量电容器等共同组成双电源系统。

在具有双电源系统的燃料电池电动汽车上，驱动电动机的电源可以出现以下几种驱动模式：

（1）车辆起动时，驱动电机的电源由辅助动力源提供。

（2）车辆行驶时，由燃料电池系统提供驱动所需全部电能，多余的电能储存到辅助动力源中。

（3）在车辆加速和爬坡时，若燃料电池系统提供的电能还不足以满足燃料电池电动汽车驱动功率要求