Úvod do vozidiel s vodíkovými palivovými článkami
V súčasnosti sú najvyspelejšími novými energetickými vozidlami hybridné elektrické vozidlá (PHEV) a batériové elektrické vozidlá (BEV). Na porovnanie, vozidlá s vodíkovými palivovými článkami (FCEV) majú významný rozvojový potenciál.
FCEV využívajú elektrickú energiu na napájanie elektromotora. Na rozdiel od iných elektrických vozidiel vyrábajú FCEV elektrickú energiu z vodíkového palivového článku, a nie výlučne z batérií. Pri navrhovaní vozidla výrobcovia definujú výkon vozidla veľkosťou elektromotora, ktorý čerpá energiu z palivového článku a akumulátora vhodnej veľkosti. Zatiaľ čo výrobcovia automobilov môžu navrhnúť zapojenie- FCEV na dobíjanie batérie, väčšina dnešných FCEV používa batérie na rekuperáciu brzdnej energie, čím poskytuje dodatočný výkon pri krátkych akceleráciách a vyrovnáva výkon palivového článku počas období nízkej spotreby energie voľnobehom alebo vypnutím palivového článku. FCEV používa ako palivo čistý vodík uložený v palivovej nádrži vozidla. Podobne ako v prípade tradičných vozidiel s vnútorným spaľovaním je možné ich natankovať za menej ako štyri minúty a majú dojazd cez 500 km. FCEV neprodukujú žiadne škodlivé výfukové emisie, iba vodnú paru a horúci vzduch.
(1) Pomocná batéria: V elektrických vozidlách poskytuje pomocná batéria s nízkym napätím{1}} energiu na naštartovanie vozidla pred zapojením hnacej batérie. dodáva tiež energiu pre príslušenstvo vozidla.
(2) Batéria: Táto vysokonapäťová batéria ukladá energiu generovanú rekuperačným brzdením a poskytuje doplnkovú energiu pre elektrický hnací motor.
(3) Prevodník jednosmerného prúdu/jednosmerného prúdu (DC/DC): Toto zariadenie konvertuje vysokonapäťový jednosmerný prúd z napájacej batérie na jednosmerný prúd s nízkym napätím- potrebný na prevádzku príslušenstva vozidla a nabíjanie pomocnej batérie.
(4) Elektrický hnací motor: Tento motor využíva elektrinu z palivového článku a napájacej batérie na pohon kolies. Niektoré vozidlá používajú integrovaný motor-generátor, ktorý vykonáva funkcie pohonu aj regenerácie.
(5) Zásobník palivových článkov: Komponent, ktorý využíva vodík a kyslík na výrobu elektriny.
(6) Palivová nádrž: Tryska na palivovej nádrži sa pripája k nádobe na vozidle cez plniaci otvor na doplnenie paliva do vozidla.
(7) Palivová nádrž (vodík): Tá ukladá vodík na palube vozidla.
(8) Regulátor výkonovej elektroniky FCEV: Toto zariadenie riadi elektrickú energiu dodávanú palivovým článkom a napájacou batériou, riadi rýchlosť hnacieho motora a krútiaci moment, ktorý vytvára.
(9) Systém riadenia teploty (chladenie): Tento systém udržiava vhodný rozsah prevádzkových teplôt pre palivový článok, motor, výkonovú elektroniku a ďalšie komponenty.
(10) Prevod: Prevodovka prenáša mechanickú silu elektrického hnacieho motora na kolesá.
