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新能源汽车技术的未来发展预测杭州索川科技有限公司--- 销售部 一、燃料电池汽车的基本结构燃料电池汽车的基本结构二、燃料电池发动机燃料电池发动机三、其他新能源汽车的技术、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形式,按能量来源可分为车载纯氢和燃料重整两种形式。 1. 工作原理: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。 :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性提出很高的要求, 不能进行制动能量回收。 :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。燃料电池汽车常用的驱动形式、燃料电池汽车的基本结构燃料电池汽车的基本结构、—电混合动力系统工作原理:燃料电池优先型构型引入了辅助动力源或能量储存系统。燃料电池系统作为主力源, 辅助动力源本质是一个电能储存系统,可以实现电能的双向流动。燃料电池通过 DC/DC ,辅助动力源提供车辆运行所需的动态和峰值功率。辅助动力源还负责回收储存车辆的制动能,提供燃料电池系统启动所需的电能。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回收性能也有了很大的提高。、—电混合动力系统系统结构特点:燃料电池直接或通过一个保护二极管与直流母线连接,而辅助动力源通过 DC/DC 与燃料电池并联。这样既可以保证燃料电池系统电能的高效和快速输出, 又可以合理控制辅助动力源储能元件的功率大小和方向, 可以较好的满足辅助动力源预期的SOC 动态范围和动态功率能力,使其工作条件更优, 可靠性提高。由于采用负载跟随性控制策略,辅助动力源的储能元件和 dc/dc 的容量和尺寸可以设计的很小。、 PEMFC 组为核心外,还装有氢气供给系统,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。、燃料电池发动机燃料电池发动机二. 未来发展及目前存在的问题独立的燃料电池堆是不能作为汽车发动机的,必须和燃料供给系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统及能控制各种阀件、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起才能对外输出功率。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/热管理是燃料电池的难点和重点,是决定电池性能的关键。低温运转的燃料电池堆,热量排出很困难。燃料电池需要潮化薄膜和阳极、阴极气体,使质子转移以产生电力,当在冰点以下温度停车时,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,改进和实现燃料电池动力平台轻量化和小型化仍是当务之急。、(1)氢气的供应管理和回收系统。气态氢通常用高压储存气瓶装载,一般轿车需要 2~4 个。(2)氧气的供应和管理系统。空气需要用压缩机来提供压力,一增加燃料电池的反应速度。还需要对空气加湿处理。(3)水循环系统。燃料电池在反应过程中产生的水和热量,再水循环系统中要用冷却器,气水分离器和水泵对反应产生的水和热处理。其中一部分用于空气加湿。(4)电力管理系统。燃料电池产生的直流电需经过 DC/DC 变换器进行调压。、: 福特汽车公司在 2006 年洛杉矶国际车展上推出以氢燃料电池为动力的全新 Explorer ,行使里程可以达到 350 英里,远远超过了以其它燃料电池为动力的车型。宝马 i5也将采用该技术。