燃料电池电动汽车(FCEV)是以燃料电池作为动力源或主动力源的汽车,通过氢气和氧气的化学作用产生的电能驱动车辆行驶。与传统汽车相比,燃料电池电动汽车增加了燃料电池和氢气罐,其电能来自于氢气燃烧,工作时只要加氢气就可以,不需要外部补充电能。 一、料电池电动汽车的组成典型燃料电池电动汽车主要由燃料电池、高压储氢罐、辅助动力源、DCDC变换器、驱动电机和整车控制器等组成,如图4-76所示。
⒌驱动电机。
燃料电池电动汽车用的驱动电机主要有直流电机、交流电机、永磁同步电机和开关磁阻电机等,具体选型必须结合整车开发目标,综合考虑电机的特点。
6.整车控制器。
整车控制器是燃料电池电动汽车的大脑,由燃料电池管理系统、电池管理系统、驱动电机控制器等组成,它一方面接收来自驾驶员的需求信息(如点火开关油门踏板、制动踏板、挡位信息等)实现整车工况控制:另一方面基于反馈的实际工况(如车速、制动、电机转速等)以及动力系统的状况(燃料电池及动力蓄电池的电压、电流等),根据预先匹配好的多能源控制策略进行能量分配调节控制。
丰田Mrai燃料电池电动汽车的结构如图4-77所示。
二、然料电电动汽车的工作原理。
燃料电池电动汽车的工作原理如图4-78所示,高压储氢罐中的氢气和空气中的氧气在汽车搭载的燃料电池中发生氧化还原化学反应,产生出电能驱动电机工作,驱动电机产生的机械能经变速传动装置传给驱动轮,驱动汽车行驶。
三、燃料电池电动汽车的特点。
燃料电池电动汽车与内燃机汽车和纯电动汽车相比,具有以下优点。
①效率高。燃料电池的工作过程是化学能转化为电能的过程,不受卡诺循环的限制,能量转换效率较高,可以达到30%以上,而汽油机和柴油机汽车整车效率分别为16%~18%和22%~24%。
②续航里程长。采用燃料电池系统作为能量源,克服了纯电动汽车续航里程短的缺点,其长途行驶能力及动力性已经接近于传统内燃机汽车。
