Principiul de lucru și tendința de dezvoltare
de vehicule electrice cu pile de combustie
I. Introducere în vehiculele cu pile de combustibil pe hidrogen
FCEV folosește electricitate pentru a alimenta motorul. În comparație cu alte vehicule electrice, FCEV folosește pile de combustie cu hidrogen pentru a genera electricitate în loc să extragă electricitate doar din baterii. În timpul procesului de proiectare a vehiculului, producătorii de vehicule definesc puterea vehiculului în funcție de dimensiunea motorului, care primește putere de la celule de combustibil și pachete de baterii de dimensiuni adecvate. Deși producătorii de automobile pot proiecta un FCEV cu funcționalitate plug-in pentru a încărca bateria, majoritatea FCEV-urilor de astăzi folosesc baterii pentru a recupera energia de frânare, pentru a furniza putere suplimentară în timpul evenimentelor scurte de accelerare și pentru a uniformiza puterea furnizată de celula de combustie selectând inactiv sau oprind. celulă de combustie în timpul cererii de putere redusă. FCEV utilizează drept combustibil hidrogenul pur stocat în rezervorul de combustibil al vehiculului. Similar cu motoarele cu ardere internă tradiționale, acestea pot fi alimentate în mai puțin de 4 minute și au o autonomie de peste 500 km. FCEV nu produce emisii nocive la țeava de evacuare, ci doar vapori de apă și aer cald. Figura 1 prezintă principalele componente ale unui vehicul electric cu pile de combustibil cu hidrogen.
(1) Bateria auxiliară: La vehiculele electrice, bateria auxiliară de joasă tensiune oferă energie pentru pornirea vehiculului înainte ca bateria de antrenare să fie cuplată; oferă, de asemenea, energie pentru accesoriile vehiculului.
(2) Pachet de baterii: Această baterie de înaltă tensiune stochează energia generată de frânarea regenerativă și oferă putere suplimentară motorului de antrenare electric.
(3) Convertor curent continuu/curent continuu (DC/DC): Acest dispozitiv convertește puterea de înaltă tensiune de la acumulatorul de alimentare în puterea de curent continuu de joasă tensiune necesară pentru a opera accesoriile vehiculului și a încărca bateriile auxiliare.
(4) Motor de antrenare electric: Acest motor folosește puterea de la celula de combustibil și acumulatorul de alimentare pentru a conduce roțile. Unele vehicule folosesc un motor-generator integrat care îndeplinește atât funcții de antrenare, cât și de regenerare.
(5) Stiva de celule de combustibil: o componentă care utilizează hidrogen și oxigen pentru a genera electricitate.
(6) Umplere de combustibil: O duză de pe distribuitorul de combustibil se conectează la un recipient de pe vehicul prin orificiul de umplere pentru a alimenta vehiculul.
(7) Rezervor de combustibil (hidrogen): Hidrogenul este stocat la bordul vehiculului.
(8) Controler electronic de putere FCEV: Acest dispozitiv gestionează puterea furnizată de pila de combustie și bateria de putere, controlând turația motorului de antrenare și cuplul pe care îl produce.
(9) Sistem de management termic (răcire): Acest sistem menține intervalul adecvat de temperatură de funcționare pentru celula de combustie, motor, electronica de putere și alte componente.
(10) Transmisie: Transmisia transferă puterea mecanică a motorului electric de antrenare către roți.
