Pracovný princíp a vývojový trend
elektrických vozidiel s palivovými článkami
I. Úvod do vozidiel s vodíkovými palivovými článkami
FCEV využíva elektrickú energiu na napájanie motora. V porovnaní s inými elektrickými vozidlami FCEV využíva vodíkové palivové články na výrobu elektriny namiesto toho, aby ju čerpal iba z batérií. Počas procesu navrhovania vozidla výrobcovia vozidiel definujú výkon vozidla podľa veľkosti motora, ktorý získava energiu z palivových článkov a akumulátorov vhodnej veľkosti. Hoci výrobcovia automobilov môžu navrhnúť FCEV s funkciou plug-in na nabíjanie batérie, väčšina dnešných FCEV používa batérie na rekuperáciu brzdnej energie, poskytuje dodatočnú energiu počas krátkych akcelerácií a vyrovnáva energiu poskytovanú palivovým článkom voľbou voľnobehu alebo vypnutím motora. palivový článok pri nízkej spotrebe energie. FCEV využíva ako palivo čistý vodík uložený v palivovej nádrži vozidla. Podobne ako pri tradičných spaľovacích motoroch sa dajú natankovať za menej ako 4 minúty a majú dojazd viac ako 500 km. FCEV neprodukuje škodlivé výfukové emisie, iba vodnú paru a horúci vzduch. Obrázok 1 zobrazuje hlavné komponenty elektrického vozidla s vodíkovými palivovými článkami.
(1) Pomocná batéria: V elektrických vozidlách poskytuje nízkonapäťová pomocná batéria energiu na naštartovanie vozidla pred zapojením hnacej batérie; dodáva tiež energiu pre príslušenstvo vozidla.
(2) Batéria: Táto vysokonapäťová batéria uchováva energiu generovanú rekuperačným brzdením a poskytuje doplnkovú energiu pre elektrický hnací motor.
(3) Prevodník jednosmerného prúdu/jednosmerného prúdu (DC/DC): Toto zariadenie premieňa vysokonapäťový jednosmerný prúd z napájacej batérie na nízkonapäťový jednosmerný prúd potrebný na prevádzku príslušenstva vozidla a nabíjanie pomocných batérií.
(4) Elektrický hnací motor: Tento motor využíva energiu z palivového článku a napájacej batérie na pohon kolies. Niektoré vozidlá používajú integrovaný motor-generátor, ktorý vykonáva funkciu pohonu aj regenerácie.
(5) Zásobník palivových článkov: Komponent, ktorý využíva vodík a kyslík na výrobu elektriny.
(6) Plnička paliva: Tryska na výdajnom stojane sa pripája k nádobe na vozidle cez plniaci otvor na doplnenie paliva do vozidla.
(7) Palivová nádrž (vodík): Vodík je uložený na palube vozidla.
(8) Regulátor výkonovej elektroniky FCEV: Toto zariadenie riadi energiu dodávanú palivovým článkom a napájacou batériou, riadi rýchlosť hnacieho motora a krútiaci moment, ktorý vytvára.
(9) Systém riadenia teploty (chladenie): Tento systém udržiava správny rozsah prevádzkových teplôt palivového článku, motora, výkonovej elektroniky a iných komponentov.
(10) Prevodovka: Prevodovka prenáša mechanickú silu elektrického hnacieho motora na kolesá.
