Principi de funcionament i tendència de desenvolupament
de vehicles elèctrics de pila de combustible
I. Introducció als vehicles de pila de combustible d'hidrogen
FCEV utilitza electricitat per alimentar el motor. En comparació amb altres vehicles elèctrics, FCEV utilitza piles de combustible d'hidrogen per generar electricitat en lloc de treure electricitat només de les bateries. Durant el procés de disseny del vehicle, els fabricants de vehicles defineixen la potència del vehicle segons la mida del motor, que rep l'energia de les piles de combustible i els paquets de bateries de mida adequada. Tot i que els fabricants d'automòbils poden dissenyar un FCEV amb funcionalitat de connector per carregar la bateria, la majoria dels FCEV actuals utilitzen bateries per recuperar l'energia de frenada, proporcionar potència addicional durant esdeveniments d'acceleració curts i suavitzar la potència proporcionada per la pila de combustible seleccionant el ralentí o apagant la bateria. pila de combustible quan la demanda d'energia és baixa. FCEV utilitza com a combustible l'hidrogen pur emmagatzemat al dipòsit de combustible del vehicle. Semblant als motors de combustió interna tradicionals, es poden reposar en menys de 4 minuts i tenen una autonomia de més de 500 km. L'FCEV no produeix emissions nocives de tub d'escapament, només vapor d'aigua i aire calent. La figura 1 mostra els components principals d'un vehicle elèctric de pila de combustible d'hidrogen.
(1) Bateria auxiliar: en els vehicles elèctrics, la bateria auxiliar de baixa tensió proporciona energia per engegar el vehicle abans que la bateria d'accionament estigui activada; també proporciona energia per als accessoris del vehicle.
(2) Paquet de bateries: aquesta bateria d'alta tensió emmagatzema l'energia generada per la frenada regenerativa i proporciona energia suplementària al motor d'accionament elèctric.
(3) Convertidor de corrent continu/corrent continu (DC/DC): aquest dispositiu converteix la potència de corrent continu d'alta tensió del paquet de bateries en la potència de corrent continu de baixa tensió necessària per fer funcionar els accessoris del vehicle i carregar les bateries auxiliars.
(4) Motor d'accionament elèctric: aquest motor utilitza la potència de la pila de combustible i la bateria d'energia per conduir les rodes. Alguns vehicles utilitzen un motor-generador integrat que realitza tant funcions de conducció com de regeneració.
(5) Pila de pila de combustible: component que utilitza hidrogen i oxigen per generar electricitat.
(6) Farciment de combustible: un broquet del dispensador de combustible es connecta a un receptacle del vehicle a través del port d'ompliment per repostar el vehicle.
(7) Dipòsit de combustible (hidrogen): l'hidrogen s'emmagatzema a bord del vehicle.
(8) Controlador d'electrònica de potència FCEV: aquest dispositiu gestiona la potència subministrada per la pila de combustible i la bateria de potència, controlant la velocitat del motor d'accionament i el parell que produeix.
(9) Sistema de gestió tèrmica (refrigeració): aquest sistema manté el rang de temperatura de funcionament adequat per a la pila de combustible, el motor, l'electrònica de potència i altres components.
(10) Transmissió: la transmissió transfereix la potència mecànica del motor d'accionament elèctric a les rodes.
