1、燃料电池汽车的基本结构燃料电池汽车的基本结构 燃料电池汽车按驱动形式可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种燃料电池汽车按驱动形式可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种 形式，按能量来源可分为车载纯氢和燃料重整两种形式。形式，按能量来源可分为车载纯氢和燃料重整两种形式。 一一. .纯燃料电池汽车纯燃料电池汽车 1. 1.工作原理：只有燃料电池一个动力源，汽车的所工作原理：只有燃料电池一个动力源，汽车的所 有功率负荷有功率负荷都由燃料电池承担。都由燃料电池承担。 2.2.目前存在的问题：燃料电池的成本昂贵，功率大，对燃料电池系统的目前存在的问题：燃料电池的成本昂贵，功率大，对燃料电池系统的 动态性能和可靠
2、性提出很高的要求，不能进行制动能量回收。动态性能和可靠性提出很高的要求，不能进行制动能量回收。 二二. .混合驱动形式电动汽车混合驱动形式电动汽车 1.1.工作原理：在燃料电池的基础上，增加了一组电池或超级电容作为工作原理：在燃料电池的基础上，增加了一组电池或超级电容作为 另一种动力源。另一种动力源。燃料电池汽车常用的驱动形式燃料电池汽车常用的驱动形式 一一. .纯燃料电池动力系统纯燃料电池动力系统工作工作 原理：燃料电池的输出端直接原理：燃料电池的输出端直接 与汽车驱动单元的电动机控制与汽车驱动单元的电动机控制 器的输入端连接，中间没有阻器的输入端连接，中间没有阻 抗变换功率控制装置。抗变换
3、功率控制装置。 乐子吴吞制作v未来的发展：未来的发展：该燃料电池优先型构型已经成功应用于中国的超越系列该燃料电池优先型构型已经成功应用于中国的超越系列燃料电池汽车的动力系统设计。基本上解决了所有燃料电池系统的可靠燃料电池汽车的动力系统设计。基本上解决了所有燃料电池系统的可靠性问题，同时整个动力系统的动态响应特性、燃料的经济性和制动能的性问题，同时整个动力系统的动态响应特性、燃料的经济性和制动能的回收性能也有了很大的提高。回收性能也有了很大的提高。v三三. .辅助动力源优先型电辅助动力源优先型电电混合动力系统电混合动力系统v 系统结构特点：系统结构特点：燃料电池直接或通过一个保护二极管与直流母线
4、燃料电池直接或通过一个保护二极管与直流母线连接，而辅助动力源通过连接，而辅助动力源通过DC/DCDC/DC与燃料电与燃料电v池并联。这样既可以保证燃料电池系统电池并联。这样既可以保证燃料电池系统电v能的高效和快速输出，又可以合理控制辅助能的高效和快速输出，又可以合理控制辅助v动力源储能元件的功率大小和方向，可以较好动力源储能元件的功率大小和方向，可以较好v的满足辅助动力源预期的的满足辅助动力源预期的SOCSOC动态范动态范v围和动态功率能力，使其工作条件更优，围和动态功率能力，使其工作条件更优，v可靠性提高。由于采用负载跟随性控制可靠性提高。由于采用负载跟随性控制v策略，辅助动力源的储能元件和
5、策略，辅助动力源的储能元件和vdc/dcdc/dc的容量和尺寸可以设计的很小。的容量和尺寸可以设计的很小。燃料电池发动机燃料电池发动机一一.系统结构系统结构 除了除了PEMFC组组为核心外，还装有为核心外，还装有氢气供给系统，氧氢气供给系统，氧气供给系统，气体气供给系统，气体加湿系统，反应生加湿系统，反应生成物的处理系统，成物的处理系统，冷却系统和电能转冷却系统和电能转换系统等。换系统等。 独立的燃料电池堆是不能作为汽车发动机的独立的燃料电池堆是不能作为汽车发动机的,必须和燃料供必须和燃料供给系统、氧化剂供给系统、水给系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统及能控制各种阀件、热管理系统及能控制各种
6、阀件、传感器和水、热、气调节装置的控制系统等附属系统结合在一传感器和水、热、气调节装置的控制系统等附属系统结合在一起才能对外输出功率。起才能对外输出功率。v 燃料的纯洁度关系着电池的性能和可靠性。燃料电池的功燃料的纯洁度关系着电池的性能和可靠性。燃料电池的功率密度随氧气压力的增大而升高，但使用空气压缩机提高空气率密度随氧气压力的增大而升高，但使用空气压缩机提高空气供给压力又会因压缩机的寄生功率使得输出功率降低。电池内供给压力又会因压缩机的寄生功率使得输出功率降低。电池内部的水部的水/热管理是燃料电池的难点和重点，是决定电池性能的关热管理是燃料电池的难点和重点，是决定电池性能的关键。低温运转的燃
7、料电池堆键。低温运转的燃料电池堆,热量排出很困难。热量排出很困难。v 燃料电池需要潮化薄膜和阳极、阴极气体燃料电池需要潮化薄膜和阳极、阴极气体,使质子转移以使质子转移以产生电力产生电力,当在冰点以下温度停车时当在冰点以下温度停车时,发生冷启动问题。随着电发生冷启动问题。随着电堆技术的日趋成熟，控制系统将成为决定燃料电池发动机性能堆技术的日趋成熟，控制系统将成为决定燃料电池发动机性能和制造成本的瓶颈。研制高效率、低成本和可靠性高的各子系和制造成本的瓶颈。研制高效率、低成本和可靠性高的各子系统，及对系统进行优化集成、提高发动机的比功率，改进和实统，及对系统进行优化集成、提高发动机的比功率，改进和实现燃料电池动力平台轻量化和小型化仍是当务之急。现燃料电池动力平台轻量化和小型化仍是当务之急。1/20：151我国太阳能汽车的基本结构和清洁能源技术的发展我国太阳能汽车的基本结构和清洁能源技术的发展
