燃料電池電動汽車的動力系統

1. 燃料電池電動汽車控制系統的主要關鍵技術有哪些

燃料電池系統組成：陽極供氫系統、陰極供氣系統、電堆液冷系統、進氣加濕系統、電堆反應系統

BOP部件組成：罐、不同閥、不同泵、節氣門、濾清器、加濕器、水箱、熱交換器、離子過濾器;控制系統、逆變系統、感測器等

燃料電池涉及學科及知識領域：1.機械-不同結構部件-水循環-液冷系統壓力反饋-液冷系統恆溫控制-循環控制。2.電氣：-整流逆變-DCDC。3.控制：-閥、泵、電機、節氣門等控制。

涉及到的學科領域：

1.熱力學：-電堆溫度、液冷系統溫度、氣相及液相影響、-化學變化、不同部件熱損耗等-熵、焓、溫度、壓力、流量、摩爾質量計算；-溫度、壓力對化學變化的影響、-質量、能量守恆

2.化學：-化學物質的屬性-化學平衡方程-混合物及臨界狀態計算

3.動力學：-流體力學-物質狀態-氣、液物質黏度-流量影響

燃料電池系統級建模需要滿足：

燃料電池的控制系統HIL以及MIL的需求、基於Matlab/Simulink、具備不同部件的模型庫、快速搭建系統級模型、方便的前後處理及運行調試；建模需要遵循：基本數學建模理論、熱力學基本定律、電化學基本理論、熱及質子傳輸基本理論；基本的化學物質的熱物理參數：支持不同的燃料、介質等選擇。

可參考山東氫探新能源的Thermolib模型。

Thermolib熱力學及燃料電池模擬模型1.基於MATLAB/Simulink環境2.熱力學及燃料電池模擬的模型軟體。3.用於HIL以及MIL開發階段4.低成本、快速搭建燃料電池系統5.提供了燃料電池模型模擬所需要的熱力學、流體力學電化學反應等模型庫6.提供泵、閥、壓縮機、增濕器、冷卻系統、罐等外圍模型。

2. 燃料電池電動汽車的簡介

燃料電池電動汽車實質上是電動汽車的一種，在車身、動力傳動系統、控制系統等方面，燃料電池電動汽車與普通電動汽車基本相同，主要區別在於動力電池的工作原理不同。燃料電池的反應機理是將燃料中的化學能不經過燃燒直接轉化為電能，即通過電化學反應將化學能轉化為電能，實際上就是電解水的逆過程，通過氫氧的化學反應生成水並釋放電能。電化學反應所需的還原劑一般採用氫氣，氧化劑則採用氧氣，因此最早開發的燃料電池電動汽車多是直接採用氫燃料，氫氣的儲存可採用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲氫等形式。
燃料電池的反應不經過熱機過程，因此其能量轉換效率不受卡諾循環的限制，能量轉化效率高；它的排放主要是水非常清潔，不產生任何有害物質。因此，燃料電池技術的研究和開發備受各國政府與大公司的重視，被認為是21世紀的潔凈、高效的發電技術之一。

3. 燃料電池電動汽車的定義是什麼

燃料電池電動汽車是指以燃料電池系統作為單一動力源，或者以燃料電池系統與可充電儲能系統作為混合動力源的電動汽車。希望對您有用。

4. 哪些類型的電池可以作為電動汽車的動力系統

還有類似的電池可以作為電動汽車的動力系統，這個應該是它有專門的電池，最好買那種原裝電池，占的話才能更好就是用的。

5. 直接燃料電池電動汽車和重整燃料電池電動汽車區別

直接燃料電池，電動汽車，重整燃料電池，電動汽車的區別在於都是用同樣的燃料，只不過他們的速度是不同的。

6. 燃料電池電動汽車由哪幾部分組成其作用是什麼

1.能量控制單元
2.空氣壓縮機
3.燃料電池堆
4.高壓儲氫瓶
5.動力電池組
7.電動機

7. 燃料電池電動汽車是怎樣的工作原理

1、燃料電池電動汽車的動力系統主要由燃料電池發動機、燃料存儲裝置（主要用於儲氫）、驅動電機、動力電池組等組成，採用燃料電池發電作為主要能量源，通過電機驅動車輛前進。燃料電池是利用氫氣和氧氣（或空氣）在催化劑的作用下直接經電化學反應產生電能的裝置，且有無污染、排放物只有水的優點。
2、燃料電池電動汽車具有效率高、節能環保（以氫氣為能源、排放物為水）、運行平穩、雜訊小等優點。
燃料電池作為電動汽車的動力來源，其特點主要表現在：
①能量轉化效率高。燃料電池的能量轉換效率可高達60%～80%，是內燃機的2~3倍。
②不污染環境。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產生CO和C02，也沒有硫和微粒排出，沒有高溫反應，也不產生NOx。如果使用車載的甲醇重整催化器供給氫氣，僅會產生微量的CO和較少的C02。
3、燃料電池是一種不燃燒燃料而直接以電化學反應方式將燃料的化學能轉變為電能的高效發電裝置。發電的基本原理是：電池的陽極(燃料極)輸入氫氣(燃料，氫分子(H2)在陽極催化劑作用下被離解成為氫離子(H+)和電子(e-)，H+穿過燃料電池的電解質層向陰極(氧化極)方向運動，e-因通不過電解質層而由一個外部電路流向陰極;在電池陰極輸入氧氣(O2)，氧氣在陰極催化劑作用下離解成為氧原子(O)，與通過外部電路流向陰極的e-和燃料穿過電解質的H+結合生成穩定結構的水(H2O)，完成電化學反應放出熱量。
4、現階段，燃料電池的許多關鍵技術還處於研發試驗階段。此外，燃料電池的理想燃料——氫氣，在制備、供應、儲運等方面距離產業化還有大量的技術與經濟問題有待解決。
作為燃料電池必不可缺少的反應催化劑——稀有金屬鉑金(Pt)被大量應用。按照現有燃料電池對鉑金的消耗量，地球上所有儲量都用來製造車用燃料電池，也僅能滿足幾百萬輛車的需求。因此如何降低稀有金屬用量也是燃料電池電動汽車推廣應用的技術和資源瓶頸之一。

8. 什麼是燃料電池電動汽車

什麼是燃料電池電動汽車？燃料電池電動汽車是利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下在燃料電池中經電化學反應產生的電能，並作為主要動力源驅動的汽車。
燃料電池電動汽車實質上是電動汽車的一種，在車身、動力傳動系統、控制系統等方面，燃料電池電動汽車與普通電動汽車基本相同，主要區別在於動力電池的工作原理不同。
一般來說，燃料電池是通過電化學反應將化學能轉化為電能，電化學反應所需的還原劑一般採用氫氣，氧化劑則採用氧氣，因此最早開發的燃料電池電動汽車多是直接採用氫燃料，氫氣的儲存可採用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲氫等形式。
純燃料電池車只有燃料電池一個動力源，汽車的所有功率附和都有燃料電池承擔。燃料電池汽車多採用混合驅動形式，在燃料電池的基礎上，增加了一組電池或超級電容作為另一個動力源。主要結構有：能量控制單元，空氣壓縮機，燃料電池堆，高壓儲氫瓶，動力電池組，電動機。高壓儲氫瓶提供燃料，動力電池組提供而外的功率，讓車加速、爬坡和高速運行。

9. 詳細介紹下燃料電池電動汽車、混合動力汽車、純電動汽車

混合動力汽車（Hybrid Electrical Vehicle, 簡稱HEV) 是指同時裝備兩種動力來源——熱動力源（由傳統的汽油機或者柴油機產生）與電動力源（電池與電動機）的汽車。通過在混合動力汽車上使用電機，使得動力系統可以按照整車的實際運行工況要求靈活調控，而發動機保持在綜合性能最佳的區域內工作，從而降低油耗與排放。

混合動力電動汽車的動力系統主要由控制系統、驅動系統、輔助動力系統和電池組等部分構成。
串聯混合動力電動汽車為例，介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。
在車輛行駛之初，蓄電池處於電量飽滿狀態，其能量輸出可以滿足車輛要求，輔助動力系統不需要工作。電池電量低於60％時，輔助動力系統起動：當車輛能量需求較大時，輔助動力系統與蓄電池組同時為驅動系統提供能量； 當車輛能量需求較小時，輔助動力系統為驅動系統提供能量的同時，還給蓄電池組進行充電。由於蓄電池組的存在，使發動機工作在一個相對穩定的工況，使其排放得到改善。
混合動力汽車採用能夠滿足汽車巡航需要的較小發動機，依靠電動機或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動力。其結果是提高了總體效率，同時並未犧牲性能。混合動力車設計成可回收制動能量。在傳統汽車中，當司機踩制動時，這種本可用來給汽車加速的能量作為熱量被白白扔掉了。而混合動力車卻能大部分回收這些能量，並將其暫時貯存起來供加速時再用。當司機想要有最大的加速度時，汽油發動機和電動機並聯工作，提供可與強大的汽油發動機相當的起步性能。在對加速性要求不太高的場合，混合動力車可以單靠電機行駛，或者單靠汽油發動機行駛，或者二者結合以取得最大的效率。比如在公路上巡航時使用汽油發動機。而在低速行駛時，可以單靠電機拖動，不用汽油發動機輔助。即使在發動機關閉時電動轉向助力系統仍可保持操縱功能，提供比傳統液壓系統更大的效率。
編輯本段分類
根據混合動力驅動的聯結方式，混合動力系統主要分為以下三類：
一是串聯式混合動力系統。串聯式混合動力系統一般由內燃機直接帶動發電機發電，產生的電能通過控制單元傳到電池，再由電池傳輸給電機轉化為動能，最後通過變速機構來驅動汽車。在這種聯結方式下，電池就象一個水庫，只是調節的對象不是水量，而是電能。電池對在發電機產生的能量和電動機需要的能量之間進行調節，從而保證車輛正常工作。這種動力系統在城市公交上的應用比較多，轎車上很少使用。
二是並聯式混合動力系統。並聯式混合動力系統有兩套驅動系統：傳統的內燃機系統和電機驅動系統。兩個系統既可以同時協調工作，也可以各自單獨工作驅動汽車。這種系統適用於多種不同的行駛工況，尤其適用於復雜的路況。該聯結方式結構簡單，成本低。本田的Accord和Civic採用的是並聯式聯結方式。
三是混聯式混合動力系統。混聯式混合動力系統的特點在於內燃機系統和電機驅動系統各有一套機械變速機構，兩套機構或通過齒輪系，或採用行星輪式結構結合在一起，從而綜合調節內燃機與電動機之間的轉速關系。與並聯式混合動力系統相比，混聯式動力系統可以更加靈活地根據工況來調節內燃機的功率輸出和電機的運轉。此聯結方式系統復雜，成本高。Prius採用的是混聯式聯結方式。
根據在混合動力系統中，電機的輸出功率在整個系統輸出功率中占的比重，也就是常說的混合度的不同，混合動力系統還可以分為以下四類：
一是微混合動力系統。代表的車型是PSA的混合動力版C3和豐田的混合動力版Vitz。這種混合動力系統在傳統內燃機上的啟動電機（一般為12V）上加裝了皮帶驅動啟動電機（也就是常說的Belt-alternator Starter Generator, 簡稱BSG系統）。該電機為發電啟動(Stop-Start)一體式電動機，用來控制發動機的啟動和停止，從而取消了發動機的怠速，降低了油耗和排放。從嚴格意義上來講，這種微混合動力系統的汽車不屬於真正的混合動力汽車，因為它的電機並沒有為汽車行駛提供持續的動力。在微混合動力系統里，電機的電壓通常有兩種：12v 和42v。其中42v主要用於柴油混合動力系統。
二是輕混合動力系統。代表車型是通用的混合動力皮卡車。該混合動力系統採用了集成啟動電機（也就是常說的Integrated Starter Generator，簡稱ISG系統）。與微混合動力系統相比，輕混合動力系統除了能夠實現用發電機控制發動機的啟動和停止，還能夠實現：（1）在減速和制動工況下，對部分能量進行吸收；（2）在行駛過程中，發動機等速運轉，發動機產生的能量可以在車輪的驅動需求和發電機的充電需求之間進行調節。輕混合動力系統的混合度一般在20％以下。
三是中混合動力系統。本田旗下混合動力的Insight, Accord 和Civic都屬於這種系統。該混合動力系統同樣採用了ISG系統。與輕度混合動力系統不同，中混合動力系統採用的是高壓電機。另外，中混合動力系統還增加了一個功能：在汽車處於加速或者大負荷工況時，電動機能夠輔助驅動車輪，從而補充發動機本身動力輸出的不足，從而更好的提高整車的性能。這種系統的混合程度較高，可以達到30％左右，目前技術已經成熟，應用廣泛。
四是完全混合動力系統。豐田的Prius 和未來的Estima屬於完全混合動力系統。該系統採用了272-650v的高壓啟動電機，混合程度更高。與中混合動力系統相比，完全混合動力系統的混合度可以達到甚至超過50％。技術的發展將使得完全混合動力系統逐漸成為混合動力技術的主要發展方向。
以上各種不同的混合方式，都能在一定程度上降低成本和排放。各大汽車廠商在過去的十幾年，通過不斷的研發投入，試驗總結，商業應用，形成了各自的混合動力技術之路，而在市場上的表現也是各具特色。
編輯本段混合動力車的發展
談到節能環保的汽車新能源的發展，在中國還往往停留在電動汽車的探索上。的確，全球汽車界在電動車上沒有少下功夫，但是到頭來都是走進死胡同。在新世紀，汽車發展的技術路線趨於理智而統一：近期從油電混合動力下手大幅度降低油耗和排放；長遠靠資源極為豐富，且完全沒有污染的氫動力燃料電池重新定義汽車。
在全球汽車業低迷的大勢下，豐田堪稱是「一枝獨秀」。2003年豐田的純利潤101億美元，遠遠高過美國三大汽車公司的利潤總和。豐田成功的因素很多，其中之一就是新技術的開發和應用。豐田率先商品化的混合動力車「普銳斯」今年上半年在美國銷售了21783輛，增幅為120%。客戶要等上6個月甚至加價才能拿到車。「普銳斯」因此被稱為豐田在美國市場的「掙錢機器」，讓同行看著流口水。在全球，「普銳斯」已經賣出22萬輛。
五年前，采訪底特律車展，日本豐田汽車公司社長張富士夫被詢問今後十年全球汽車業競爭的決定因素是什麼，張社長的回答斬釘截鐵：是環保技術。今後，哪個公司握有先進的能源和環保技術，就能立於不敗之地。
「普銳斯」同時裝有汽油發動機和電動機兩套系統。啟動、加速和上坡時兩套系統同時出力；剎車時能量逆向存入蓄電池；平穩行駛時，由蓄電池驅使電動機單獨出力，不再燒油。算總賬，混合動力車可以節省一半汽油，尾氣污染自然也減少一半。
混合動力車當時的市價210萬日元(人民幣16萬元)，比同級車貴40萬日元。但是政府對私人購車補貼25萬日元，車主多花的錢一年多就能在節省的汽油費中賺回來。尤其讓消費者感到方便的是混合動力車只需到平常的加油站加油，不用改變汽車的使用習慣；政府和企業推廣這種產品也無須投資新建充電裝置或加氣站。
日本豐田、美國通用、德國賓士等具備強大技術優勢的汽車企業，對於全球汽車業最大課題――能源與環境的對策在近年來殊途同歸：近期，努力完善混合動力車；長遠，邁出氫動力燃料電池車從概念車向商品化的步伐。電動車的研製生產因造價高，充電後行駛距離短的死結而已經放棄。有消息說，美國和日本的汽車企業已經開始了在混合動力車市場的競爭，預計三五年後整個市場將達到100萬輛級的規模。
中國汽車界和科技界曾對電動車的開發情有獨鍾，主要出於如下考慮：傳統汽車中國比發達國家晚了幾十年；而電動車全世界還沒有大突破，現在開始研究，與發達國家站在同一起跑線上，完全可能後來者居上。但是這種「抄近道兒」的傻聰明終於隨著美國日本汽車業宣布放棄電動車的研發而走進死胡同。
應該說，中國汽車業的發展思路應該轉移到務實而量力而行的方向了。氫動力燃料電池車，是一項必須關注的前沿技術，但僅僅是「關注」即可。而混合動力車的研發倒應該是當務之急。一是混合動力車並非什麼遠在天邊的高科技，又有成熟的商品化車型可借鑒。二是混合動力車特別適合中國大城市交通普遍擁堵，汽車頻繁制動的國情，節能治污的效果可以發揮到極致。
其實，如果中國的油價繼續攀升或實行燃油稅，道路擁堵又難以根本改善，市場的混合動力車的需求就會非常迫切。合資生產或者進口混合動力車，估計很快就會被精明的生產商或經銷商提到議事日程。混合動力車將是中國車市的新商機。
參考資料：http://ke..com/view/534028.htm

10. 燃料電池電動汽車與混合動力汽車最本質的區別是什麼

燃料電池電動汽車不產生任何對環境有污染的氣體和排放物，而混合動力汽車由於在長途行駛時無法離開對傳統發動機的依賴，其對環境的影響和燃油車相比較少，