【正文】 簡述燃料電池的工作原理。 介紹了燃料電池電動汽車的工作過程。 介紹了動力蓄電池和驅動電機的類型、工作原理及其優(yōu)缺點。 在車輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸出可以滿足車輛要求，燃料電池動力系統(tǒng)不需要工作； 電池電量低于 60％時，燃料電池動力系統(tǒng)起動； 當車輛能量需求較大時，燃料電池動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅動系統(tǒng)提供能量； 當車輛能量需求較小時，燃料電池動力系統(tǒng)為驅動系統(tǒng)提供能量的同時，還給蓄電池組進行充電。 （ 7）所配置的輔助電源 , 應能滿足提供起動電能和儲存制動反饋電能的要求。 （ 5）各種輔助技術裝備的外形尺寸和輔助技術裝備的質量應盡可能地減小 , 以符合 FCEV的裝車要求。并能夠耐受 FCEV行駛時的振動和沖擊。 （ 2）可以在 20 ℃ 的條件下起動和工作 , 有可靠的安全性和密封性 , 不會發(fā)生燃料氣體的結冰和燃料氣體的泄漏。 第十章 電動汽車技術 燃料電池的缺點 四、燃料電池的工作原理、分類和特點 * 《 汽車拖拉機學 》 課件 41 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 （ 1）燃料電池的比能量不低于 150～ 200Wh /kg, 比功率不低于 300～400 W/kg。 （ 2）貴金屬催化劑 鉑的用量雖然已降低，但是距 。 （ 5）噪聲小、振動少，對機械加工要求不高 燃料電池屬于靜態(tài)能量轉換裝置，無運動部件，因此在運行過程中沒有噪音，振動很小。 第十章 電動汽車技術 燃料電池的特點 四、燃料電池的工作原理、分類和特點 * 《 汽車拖拉機學 》 課件 39 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 （ 3）過載能力強 燃料電池的短時過載能力可達 200％的額定功率或更大，特別適合汽車的短時加速的特性。理論上能量效率可接近 100％，目前熱、電總效率已達 80%。 燃料電池的基本工作原理 第十章 電動汽車技術 燃料電池的工作原理 四、燃料電池的工作原理、分類和特點 * 《 汽車拖拉機學 》 課件 36 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 在陽極（又稱燃料電極）供給的氫氣，在金屬的催化作用下生成氫離子（ H+）和電子（ e），電子（ e）通過電極的外電路到達陰極。 第十章 電動汽車技術 燃料電池 四、燃料電池的工作原理、分類和特點 * 《 汽車拖拉機學 》 課件 35 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 燃料電池通常由三部分組成，即陽極、陰極和夾在二者之間的電解質。 （ 1）燃料電池是能量轉換裝置，蓄電池是能量儲存裝置。再生制動時，再生制動控制回收制動能量，并且反充到蓄電池中。 第十章 電動汽車技術 輔助系統(tǒng) （ 2）制動能量再生 三、驅動電機及輔助系統(tǒng) * 《 汽車拖拉機學 》 課件 33 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 駕駛員踩下制動踏板后，電動泵使制動液增壓產生所需的制動力。 第十章 電動汽車技術 輔助系統(tǒng) （ 1）能量管理（ EMS） 三、驅動電機及輔助系統(tǒng) * 《 汽車拖拉機學 》 課件 31 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 照明控制速度表里程表電動機控制器溫度控制加速踏板控制按紐 點火開關加速表速度傳感器電動機溫度傳感器轉換器狀態(tài)傳感器轉換器溫度傳感器車外溫度傳感器電池電壓傳感器照明控制電池充電控制電池電流傳感器電池溫度傳感器蓄電池荷電狀態(tài)第十章 電動汽車技術 輔助系統(tǒng) （ 1）能量管理（ EMS） 三、驅動電機及輔助系統(tǒng) * 《 汽車拖拉機學 》 課件 32 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 再生制動是電動汽車的重要特征之一，在減速制動剎車或者下坡時將車輛的部分動能轉化為電能，轉化的電能儲存在儲存裝置中，如各種蓄電池、超級電容或超高速飛輪，最終增加電動汽車的行駛里程。因此無傳感器的 SRD也是未來的發(fā)展趨勢之一。 3）適合于電動車輛的各種工況下運行，是電動車輛中極具有潛力的機種。該結構電機動態(tài)響應快，并可望得到低轉矩脈動，適合用作汽車的電子伺服驅動，如汽車電動助力轉向的伺服電機。 第十章 電動汽車技術 驅動電動機 （ 2）無刷永磁同步電機驅動系統(tǒng) 三、驅動電機及輔助系統(tǒng) * 《 汽車拖拉機學 》 課件 28 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 無位置傳感器永磁同步電機驅動系統(tǒng) 也是當前永磁同步電機驅動系統(tǒng)研究的一個熱點，將成為永磁同步電機驅動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一，具有潛在的競爭優(yōu)勢。該電機在永磁轉矩的基礎上迭加了磁阻轉矩，有助于提高電機的過載能力和功率密度，而且易于弱磁調速，擴大恒功率范圍運行。發(fā)展前景十分廣闊，目前已在國內外多種電動車輛中獲得應用。 第十章 電動汽車技術 驅動電動機 （ 1）異步電動機驅動系統(tǒng) 三、驅動電機及輔助系統(tǒng) * 《 汽車拖拉機學 》 課件 27 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 無刷永磁同步電機可采用圓柱形徑向磁場結構或盤式軸向磁場結構，具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調速范圍。 缺點： 異步電機的最大缺點是驅動電路復雜，成本高，相對永磁電機而言，異步電機效率和功率密度偏低。 第十章 電動汽車技術 三、驅動電機及輔助系統(tǒng) 電力驅動系統(tǒng) * 《 汽車拖拉機學 》 課件 25 第 2課 蓄電池與燃料電池電動汽車 1）需要有 4~5倍的過載以滿足短時加速行駛與最大爬坡時的要求； 蓄電池電動汽車對驅動電機在負載、技術性能和工作環(huán)境等方面有如下要求： 2）最高轉速要達到在公路上巡航時基速的 4~5倍； 3）電動機應根據車型與駕駛員的駕駛習慣進行設計； 4）要求有高的功率密度和好的效率圖，從而能夠降低車重，延長續(xù)駛里程； 5）為使多電動機協(xié)調運行，要求電動汽車驅動電動機可控性高、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)性能好； 6）安裝于機動車上，處于空間小、溫差變化大、振動劇烈的惡劣環(huán)境中。處理器信號經過中間電路放大，驅動功率轉換器的半導體元件，功率轉換器動作調節(jié)能量流。kW1L1） 比功率 b /（ Wh 第十章 電動汽車技術 二、動力蓄電池的類型及工作原理 動力蓄電池的工作原理 （ 7）超級電容