FCV类型与结构分析(车型实例说明).ppt

“ ” “ ” FCV类型与结构分析 徐健 3130401126 FCV是什么？ FCV是Fuel cell vehicles 的简称，也就是所谓的燃料电池汽车，是新能源汽车的一种，其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。 如今的燃料电池汽车主要使用质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为车载燃料电池。 质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell）是一种燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为传递H+的介质，只允许H+通过。工作时相当于一直流电源，阳极即电源负极，阴极即电源正极。 燃料电池汽车（FCV）的外形和内部空间与燃油汽车基本相同，区别在于动力系统。它的动力系统的主要组成部分有燃料电池系统、储能单元、辅助动力源、DC/DC转换器、动力控制单元、电动机，如果采用交流电动机还包括DC/AC逆变器。 燃料电池系统：按参加反应气体的压力不同燃料电池系统分为增压式燃料电池系统 和常压式燃料电池系统。 辅助动力源：常采用蓄电池组、飞轮储能装置、超级电容等。 DC/DC变换器：将固定的直流电压变换成可变的直流电压，调节燃料电池的输出电压和整车能量分配以及稳定整车直流母线电压。 动力控制单元：包括燃料电池系统控制、DC/DC变换器控制、辅助动力源控制和电动机控制。 储能单元：分为高压储氢瓶、液态储氢瓶和金属储氢装置，当采用重整式供氢时，储能单元为重整装置提供燃料的甲醇或汽油燃料箱。 电动机：用于将电源提供的电能转换为机械能，输出转矩用于驱动车辆。 燃料电池汽车的类型 按燃料的来源方式分类： 直接燃料式燃料电池汽车 重整式燃料电池汽车 直接供氢的燃料电池系统 1—氢气储存罐；2—氢气压力调节仪表；3—热交换器；4—氢气循环泵；5—冷凝器及气水分离器；6—水箱； 7—水泵；8—空气压缩机（或氧气罐）氧化剂（空气或氧气）供应系统；9—加湿器及去离子过滤装置电气系统； 10—燃料电池组；11—电源开关；12—DC/DC变换器；13—逆变器图；14—驱动电动机 燃料电池汽车的类型 按有无辅助源分类： 纯燃料电池燃料电池汽车 燃料电池/辅助源混合驱动燃料电池汽车 燃料电池汽车的类型 按混合驱动比例分类： 能量混合型 功率混合型 实例说明 丰田mirai Mirai使用了液态氢作为动力能源，液态氢被储存在位于车身后半部分的高压储氢罐中。Mirai所使用的聚酰胺联线外加轻质金属的高压储氢罐可以承受70MPa压力，并分别置于后轴的前后。液态氢添加的过程与传统添注汽油或者柴油相似，但对于安全性和加注设备具有独立的安全标准。充满Mirai的储氢罐大约需要3-5分钟，在JC08工况下，Mirai的氢储量可以支持700公里续航里程。减压后的液态氢进入位于乘员舱下方的燃料电池中，氢原子在燃料电池阴极上的反应，释放电子从而产生电能。多个燃料电池的串联使得输出电压达到使用的标准。  直接燃料式燃料电池汽车 纯燃料电池燃料电池汽车 谢谢 “ ” “ ”