燃料电池电动汽车的动力系统

1. 燃料电池电动汽车控制系统的主要关键技术有哪些

燃料电池系统组成：阳极供氢系统、阴极供气系统、电堆液冷系统、进气加湿系统、电堆反应系统

BOP部件组成：罐、不同阀、不同泵、节气门、滤清器、加湿器、水箱、热交换器、离子过滤器;控制系统、逆变系统、传感器等

燃料电池涉及学科及知识领域：1.机械-不同结构部件-水循环-液冷系统压力反馈-液冷系统恒温控制-循环控制。2.电气：-整流逆变-DCDC。3.控制：-阀、泵、电机、节气门等控制。

涉及到的学科领域：

1.热力学：-电堆温度、液冷系统温度、气相及液相影响、-化学变化、不同部件热损耗等-熵、焓、温度、压力、流量、摩尔质量计算；-温度、压力对化学变化的影响、-质量、能量守恒

2.化学：-化学物质的属性-化学平衡方程-混合物及临界状态计算

3.动力学：-流体力学-物质状态-气、液物质黏度-流量影响

燃料电池系统级建模需要满足：

燃料电池的控制系统HIL以及MIL的需求、基于Matlab/Simulink、具备不同部件的模型库、快速搭建系统级模型、方便的前后处理及运行调试；建模需要遵循：基本数学建模理论、热力学基本定律、电化学基本理论、热及质子传输基本理论；基本的化学物质的热物理参数：支持不同的燃料、介质等选择。

可参考山东氢探新能源的Thermolib模型。

Thermolib热力学及燃料电池仿真模型1.基于MATLAB/Simulink环境2.热力学及燃料电池仿真的模型软件。3.用于HIL以及MIL开发阶段4.低成本、快速搭建燃料电池系统5.提供了燃料电池模型仿真所需要的热力学、流体力学电化学反应等模型库6.提供泵、阀、压缩机、增湿器、冷却系统、罐等外围模型。

2. 燃料电池电动汽车的简介

燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种，在车身、动力传动系统、控制系统等方面，燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同，主要区别在于动力电池的工作原理不同。燃料电池的反应机理是将燃料中的化学能不经过燃烧直接转化为电能，即通过电化学反应将化学能转化为电能，实际上就是电解水的逆过程，通过氢氧的化学反应生成水并释放电能。电化学反应所需的还原剂一般采用氢气，氧化剂则采用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料，氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
燃料电池的反应不经过热机过程，因此其能量转换效率不受卡诺循环的限制，能量转化效率高；它的排放主要是水非常清洁，不产生任何有害物质。因此，燃料电池技术的研究和开发备受各国政府与大公司的重视，被认为是21世纪的洁净、高效的发电技术之一。

3. 燃料电池电动汽车的定义是什么

燃料电池电动汽车是指以燃料电池系统作为单一动力源，或者以燃料电池系统与可充电储能系统作为混合动力源的电动汽车。希望对您有用。

4. 哪些类型的电池可以作为电动汽车的动力系统

还有类似的电池可以作为电动汽车的动力系统，这个应该是它有专门的电池，最好买那种原装电池，占的话才能更好就是用的。

5. 直接燃料电池电动汽车和重整燃料电池电动汽车区别

直接燃料电池，电动汽车，重整燃料电池，电动汽车的区别在于都是用同样的燃料，只不过他们的速度是不同的。

6. 燃料电池电动汽车由哪几部分组成其作用是什么

1.能量控制单元
2.空气压缩机
3.燃料电池堆
4.高压储氢瓶
5.动力电池组
7.电动机

7. 燃料电池电动汽车是怎样的工作原理

1、燃料电池电动汽车的动力系统主要由燃料电池发动机、燃料存储装置（主要用于储氢）、驱动电机、动力电池组等组成，采用燃料电池发电作为主要能量源，通过电机驱动车辆前进。燃料电池是利用氢气和氧气（或空气）在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置，且有无污染、排放物只有水的优点。
2、燃料电池电动汽车具有效率高、节能环保（以氢气为能源、排放物为水）、运行平稳、噪声小等优点。
燃料电池作为电动汽车的动力来源，其特点主要表现在：
①能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60%～80%，是内燃机的2~3倍。
②不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，它本身工作不产生CO和C02，也没有硫和微粒排出，没有高温反应，也不产生NOx。如果使用车载的甲醇重整催化器供给氢气，仅会产生微量的CO和较少的C02。
3、燃料电池是一种不燃烧燃料而直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。发电的基本原理是：电池的阳极(燃料极)输入氢气(燃料，氢分子(H2)在阳极催化剂作用下被离解成为氢离子(H+)和电子(e-)，H+穿过燃料电池的电解质层向阴极(氧化极)方向运动，e-因通不过电解质层而由一个外部电路流向阴极;在电池阴极输入氧气(O2)，氧气在阴极催化剂作用下离解成为氧原子(O)，与通过外部电路流向阴极的e-和燃料穿过电解质的H+结合生成稳定结构的水(H2O)，完成电化学反应放出热量。
4、现阶段，燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段。此外，燃料电池的理想燃料——氢气，在制备、供应、储运等方面距离产业化还有大量的技术与经济问题有待解决。
作为燃料电池必不可缺少的反应催化剂——稀有金属铂金(Pt)被大量应用。按照现有燃料电池对铂金的消耗量，地球上所有储量都用来制造车用燃料电池，也仅能满足几百万辆车的需求。因此如何降低稀有金属用量也是燃料电池电动汽车推广应用的技术和资源瓶颈之一。

8. 什么是燃料电池电动汽车

什么是燃料电池电动汽车？燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。
燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种，在车身、动力传动系统、控制系统等方面，燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同，主要区别在于动力电池的工作原理不同。
一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般采用氢气，氧化剂则采用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料，氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
纯燃料电池车只有燃料电池一个动力源，汽车的所有功率附和都有燃料电池承担。燃料电池汽车多采用混合驱动形式，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个动力源。主要结构有：能量控制单元，空气压缩机，燃料电池堆，高压储氢瓶，动力电池组，电动机。高压储氢瓶提供燃料，动力电池组提供而外的功率，让车加速、爬坡和高速运行。

9. 详细介绍下燃料电池电动汽车、混合动力汽车、纯电动汽车

混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV) 是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。

混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。
串联混合动力电动汽车为例，介绍一下混合动力电动汽车的工作原理。
在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态，其能量输出可以满足车辆要求，辅助动力系统不需要工作。电池电量低于60％时，辅助动力系统起动：当车辆能量需求较大时，辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量； 当车辆能量需求较小时，辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电。由于蓄电池组的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况，使其排放得到改善。
混合动力汽车采用能够满足汽车巡航需要的较小发动机，依靠电动机或其它辅助装置提供加速与爬坡所需的附加动力。其结果是提高了总体效率，同时并未牺牲性能。混合动力车设计成可回收制动能量。在传统汽车中，当司机踩制动时，这种本可用来给汽车加速的能量作为热量被白白扔掉了。而混合动力车却能大部分回收这些能量，并将其暂时贮存起来供加速时再用。当司机想要有最大的加速度时，汽油发动机和电动机并联工作，提供可与强大的汽油发动机相当的起步性能。在对加速性要求不太高的场合，混合动力车可以单靠电机行驶，或者单靠汽油发动机行驶，或者二者结合以取得最大的效率。比如在公路上巡航时使用汽油发动机。而在低速行驶时，可以单靠电机拖动，不用汽油发动机辅助。即使在发动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能，提供比传统液压系统更大的效率。
编辑本段分类
根据混合动力驱动的联结方式，混合动力系统主要分为以下三类：
一是串联式混合动力系统。串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。
二是并联式混合动力系统。并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单，成本低。本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。
三是混联式混合动力系统。混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂，成本高。Prius采用的是混联式联结方式。
根据在混合动力系统中，电机的输出功率在整个系统输出功率中占的比重，也就是常说的混合度的不同，混合动力系统还可以分为以下四类：
一是微混合动力系统。代表的车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机（一般为12V）上加装了皮带驱动启动电机（也就是常说的Belt-alternator Starter Generator, 简称BSG系统）。该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机，用来控制发动机的启动和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗和排放。从严格意义上来讲，这种微混合动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车，因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。在微混合动力系统里，电机的电压通常有两种：12v 和42v。其中42v主要用于柴油混合动力系统。
二是轻混合动力系统。代表车型是通用的混合动力皮卡车。该混合动力系统采用了集成启动电机（也就是常说的Integrated Starter Generator，简称ISG系统）。与微混合动力系统相比，轻混合动力系统除了能够实现用发电机控制发动机的启动和停止，还能够实现：（1）在减速和制动工况下，对部分能量进行吸收；（2）在行驶过程中，发动机等速运转，发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和发电机的充电需求之间进行调节。轻混合动力系统的混合度一般在20％以下。
三是中混合动力系统。本田旗下混合动力的Insight, Accord 和Civic都属于这种系统。该混合动力系统同样采用了ISG系统。与轻度混合动力系统不同，中混合动力系统采用的是高压电机。另外，中混合动力系统还增加了一个功能：在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高，可以达到30％左右，目前技术已经成熟，应用广泛。
四是完全混合动力系统。丰田的Prius 和未来的Estima属于完全混合动力系统。该系统采用了272-650v的高压启动电机，混合程度更高。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统的混合度可以达到甚至超过50％。技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。
以上各种不同的混合方式，都能在一定程度上降低成本和排放。各大汽车厂商在过去的十几年，通过不断的研发投入，试验总结，商业应用，形成了各自的混合动力技术之路，而在市场上的表现也是各具特色。
编辑本段混合动力车的发展
谈到节能环保的汽车新能源的发展，在中国还往往停留在电动汽车的探索上。的确，全球汽车界在电动车上没有少下功夫，但是到头来都是走进死胡同。在新世纪，汽车发展的技术路线趋于理智而统一：近期从油电混合动力下手大幅度降低油耗和排放；长远靠资源极为丰富，且完全没有污染的氢动力燃料电池重新定义汽车。
在全球汽车业低迷的大势下，丰田堪称是“一枝独秀”。2003年丰田的纯利润101亿美元，远远高过美国三大汽车公司的利润总和。丰田成功的因素很多，其中之一就是新技术的开发和应用。丰田率先商品化的混合动力车“普锐斯”今年上半年在美国销售了21783辆，增幅为120%。客户要等上6个月甚至加价才能拿到车。“普锐斯”因此被称为丰田在美国市场的“挣钱机器”，让同行看着流口水。在全球，“普锐斯”已经卖出22万辆。
五年前，采访底特律车展，日本丰田汽车公司社长张富士夫被询问今后十年全球汽车业竞争的决定因素是什么，张社长的回答斩钉截铁：是环保技术。今后，哪个公司握有先进的能源和环保技术，就能立于不败之地。
“普锐斯”同时装有汽油发动机和电动机两套系统。启动、加速和上坡时两套系统同时出力；刹车时能量逆向存入蓄电池；平稳行驶时，由蓄电池驱使电动机单独出力，不再烧油。算总账，混合动力车可以节省一半汽油，尾气污染自然也减少一半。
混合动力车当时的市价210万日元(人民币16万元)，比同级车贵40万日元。但是政府对私人购车补贴25万日元，车主多花的钱一年多就能在节省的汽油费中赚回来。尤其让消费者感到方便的是混合动力车只需到平常的加油站加油，不用改变汽车的使用习惯；政府和企业推广这种产品也无须投资新建充电装置或加气站。
日本丰田、美国通用、德国奔驰等具备强大技术优势的汽车企业，对于全球汽车业最大课题――能源与环境的对策在近年来殊途同归：近期，努力完善混合动力车；长远，迈出氢动力燃料电池车从概念车向商品化的步伐。电动车的研制生产因造价高，充电后行驶距离短的死结而已经放弃。有消息说，美国和日本的汽车企业已经开始了在混合动力车市场的竞争，预计三五年后整个市场将达到100万辆级的规模。
中国汽车界和科技界曾对电动车的开发情有独钟，主要出于如下考虑：传统汽车中国比发达国家晚了几十年；而电动车全世界还没有大突破，现在开始研究，与发达国家站在同一起跑线上，完全可能后来者居上。但是这种“抄近道儿”的傻聪明终于随着美国日本汽车业宣布放弃电动车的研发而走进死胡同。
应该说，中国汽车业的发展思路应该转移到务实而量力而行的方向了。氢动力燃料电池车，是一项必须关注的前沿技术，但仅仅是“关注”即可。而混合动力车的研发倒应该是当务之急。一是混合动力车并非什么远在天边的高科技，又有成熟的商品化车型可借鉴。二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵，汽车频繁制动的国情，节能治污的效果可以发挥到极致。
其实，如果中国的油价继续攀升或实行燃油税，道路拥堵又难以根本改善，市场的混合动力车的需求就会非常迫切。合资生产或者进口混合动力车，估计很快就会被精明的生产商或经销商提到议事日程。混合动力车将是中国车市的新商机。
参考资料：http://ke..com/view/534028.htm

10. 燃料电池电动汽车与混合动力汽车最本质的区别是什么

燃料电池电动汽车不产生任何对环境有污染的气体和排放物，而混合动力汽车由于在长途行驶时无法离开对传统发动机的依赖，其对环境的影响和燃油车相比较少，